Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
АНАЛІЗ РАДІОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ В НАСЕЛЕНИХ ПУНКТАХ РІВНЕНСЬКОЇ ОБЛАСТІ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
ЕКОЛОГІЯ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Дипломна робота
Предмет:
Екологія
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
АНАЛІЗ РАДІОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ В НАСЕЛЕНИХ ПУНКТАХ РІВНЕНСЬКОЇ ОБЛАСТІ
ЗМІСТ
ВСТУП
6
Розділ 1. ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ ВНАСЛІДОК АВАРІЇ НА ЧАЕС
9
1.1. Наслідки радіоактивного забруднення для навколишнього середовища
12
1.1.1. Наслідки радіоактивного забруднення для ґрунтів
12
1.1.2.Наслідки радіоактивного забруднення для річок, озер, ґрунтових вод і повітря
13
1.1.3.Наслідки радіоактивного забруднення для рослинного й тваринного світу
14
1.1.4.Наслідки радіоактивного забруднення для здоров’я людей
15
1.2. Надходження радіонуклідів у рослини
17
1.2.1.Надходження радіонуклідів у рослини залежно від їх фізико-хімічних властивостей
21
1.2.2.Надходження радіонуклідів у рослини залежно від їх біологічних особливостей
23
1.3. Формування дозового навантаження населення радіаційно забруднених територій
24
РОЗДІЛ 2. ПРОГРАМА ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
26
2.1. Програма проведення досліджень
26
2.2. Методика проведення досліджень
26
РОЗДІЛ 3. АНАЛІЗ РАДІОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ В НАСЕЛЕНИХ ПУНКТАХ РІВНЕНСЬКОЇ ОБЛАСТІ
30
3.1. Формування радіаційної обстановки в Рівненській області
30
3.2. Аналіз радіологічної ситуації в населених пунктах Рокитнівського району Рівненської області
34
РОЗДІЛ 4. ПРАВИЛА БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ І ПРОЖИВАННІ В СІЛЬСЬКІЙ МІСЦЕВОСТІ НА ЗАБРУДНЕНИХ РАДІОАКТИВНИМИ РЕЧОВИНАМИ ТЕРИТОРІЯХ
41
4.1. Основні правила безпеки при проживанні в сільській місцевості на забруднених радіоактивними речовинами територіях
41
4.2. Основні вимоги гігієни праці при виконанні сільськогосподарських робіт на радіаційно забруднених територіях
45
ВИСНОВКИ
49
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
50
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота містить 52 сторінки, 6 таблиць, 1 рисунок. Список використаних літературних джерел налічує 25 позицій.
Ключові слова: ЩІЛЬНІСТЬ ЗАБРУДНЕННЯ, СПЕКТРОМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ, ДОПУСТИМІ РІВНІ, ДОЗОВЕ НАВАНТАЖЕННЯ.
Розділ 1 роботи присвячений аналізу літературних джерел, що стосуються питань радіологічних наслідків Чорнобильської катастрофи.
В розділі 2 наведена програма та методика проведення досліджень.
Розділ 3 роботи присвячений висвітленню питань оцінки стану забрудненості ґрунтів та продуктів харчування в населених пунктах Рівненської області, проаналізоване формування дозового навантаження місцевого населення.
Розділ 4 присвячений питанням безпеки при роботі і проживанні в сільській місцевості на забруднених радіоактивними речовинами територіях.
ВСТУП
Актуальність роботи. На Рівненщині залишається ураженими радіацією понад 11 тис. км2, або понад 55% загальної території області. Шість наших великих поліських районів – Березнівський, Володимирецький, Дубровицький, Зарічненський, Сарненський та Рокитнівський, а також місто обласного значення Кузнецовськ знаходяться в радіоактивно забрудненій місцевості, на території яких розміщено 339 населених пунктів.
Проведення постійного радіаційного контролю харчових продуктів та об'єктів навколишнього середовища, вивчення популяційних доз опромінення населення північних районів області є частиною найважливішої сучасної проблеми, пов’язаної зі зниженням рівнів опромінення в умовах несприятливої радіаційної обстановки.
Мета досліджень: метою досліджень був аналіз формування радіаційної обстановки в населених пунктах Рівненської області.
Для досягнення поставленої мети завдання досліджень передбачали вирішення таких питань:
вивчення забруднення 137Cs грунтів;
дослідження забруднення 137Cs харчових продуктів;
вивчення доз опромінення населення.
Об’єкт досліджень: радіологічна ситуація в населених пунктах Рівненської області.
Предмет досліджень: щільність забруднення ґрунтового покриву, активність харчових продуктів, дозове навантаження населення.
Методи досліджень. В процесі виконання роботи були використані польовий (відбір рослинних зразків) та лабораторний (спектрометричний) методи досліджень.
Наукова новизна досліджень: Проаналізовано та узагальнено дані радіологічних служб у Рівненській області за 20012-2014 рр., проведено аналіз забруднення харчових продуктів у трьох населених пунктах Рокитнівського району рівненської області у 2013-2014 рр., проаналізовано формування дозового навантаження населення.
Практичне значення досліджень: Одержані результати мають як теоретичне, так і практичне значення і можуть бути використані в сільськогосподарському виробництві в умовах радіоактивного забруднення.
Структура і об’єм роботи: кваліфікаційна робота на тему: “Аналіз радіологічної ситуації в населених пунктах Рівненської області” викладена на 52 сторінках машинописного тексту, містить 6 таблиць, 1 рисунок і включає 25 літературних джерел.
Основні положення, що виносяться на захист:
Рівненська область відноситься до найбільш постраждалих внаслідок аварії на ЧАЕС. Майже половина території області радіаційно забруднена. Площа ураженої території займає 11,2 тис.км2 або 56% від всієї території області. До зон радіоактивного забруднення віднесено 339 населених пунктів у Березнівському, Володимирецькому, Дубровицькому, Зарічненському, Рокитніському та Сарненському районах.
Найбільша кількість зразків продукції рослинництва, тваринництва, а також харчових продуктів лісу із перевищенням ДР-06 спостерігається у Рокитнівському районі. В 2012-2014 рр. У Рокитнівському районі в 2012-2014 рр. перевищення допустимих рівнів виявлено у 27,9 зразків харчових продуктів. В районі постійно спостерігаються перевищення допустимих рівнів вмісту 137Cs у зазвичай мало забруднених продуктах, таких як картопля, овочі, м'ясо свійських тварин.
Формування внутрішнього опромінення мешканців населених пунктів Рівненської області, у яких у весь післяаварійний період реєструються незмінно високі рівні внутрішнього опромінення, потребує окремого дослідження і контролю. Великі значення доз опромінення населення пов’язані зі специфічними особливостями кислих болотистих грунтів з високими коефіцієнтами переходу ізотопів цезію із грунту у рослинність, а також труднощами проведення профілактичних заходів, направлених на обмеження споживання населенням найбільш забруднених харчових продуктів.
РОЗДІЛ 1
ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ ВНАСЛІДОК АВАРІЇ НА ЧАЕС
У квітні 1986 р. у різні мови світу увійшло українське слово “Чорнобиль”. Для всього людства воно стало синонімом страшної техногенної катастрофи й величезної екологічної біди. Чорнобиль – це назва невеликого поліського містечка у гирлі Прип’яті, що мало давню історію, закорінену в часи Київської Русі. Тепер це слово символізує страшне явище, від якого саме перестало означати населений пункт [1].
Аварія на Чорнобильській АЕС мала, має і, на жаль, ще довго матиме значний вплив на стан навколишнього середовища України. Внаслідок вибуху ядерного реактора та пожежі на ньому за короткий період часу у довкілля потрапило до 7 т ядерного палива. При цьому викид радіоактивного елемента 137Cs був тотожним радіації від вибуху декількох десятків таких атомних бомб, яку американці скинули в 1945 р. на японське місто Хіросіму. Радіоактивне забруднення найбільше торкнулося територій України і Білорусі, але підвищення радіації відзначено й у Росії, Швеції, Норвегії, Великій Британії та інших країнах, куди в перші дні після аварії вітер розносив хмари радіоактивних речовин.
Ця аварія перетворила унікальні за чистотою території Полісся в зону екологічної катастрофи. Загалом в Україні радіоактивного забруднення зазнали понад 8% території країни (майже 50 тис. км2 земель), на яких зосереджені 2,3 тис. населених пунктів дванадцяти областей [2]. Найбільше постраждали території Київської, Житомирської, Рівненської, Чернігівської і Черкаської областей. Радіоактивні опади випали також у Вінницькій, Хмельницькій, Тернопільській, Івано-Франківській, Чернівецькій, Волинській і Кіровоградській областях. Понад 3 млн. людей вважаються постраждалими внаслідок цієї катастрофи, але певні дози радіоактивного опромінення отримали значно більше мешканців України.
Побудова укриття (саркофагу) над аварійним блоком, першочергові заходи з ліквідації аварії дозволили певною мірою зменшити катастрофічні наслідки радіоактивного забруднення. Це було зроблено ціною героїчних зусиль сотень тисяч людей – ліквідаторів аварії, багато з яких уже пішли з життя через захворювання, отримані внаслідок опромінення радіацією.
Першого удару радіоактивного забруднення зазнала смуга соснового лісу (близько 450 га), яка знаходилася поруч з Чорнобильською АЕС. Впродовж декількох днів після аварії цей ліс практично «згорів», ставши рудим. Після захоронення дерев у траншеях на цій території були насаджені нові. Нині ліс відновлений. Однак місця поховання загиблого лісу стали джерелами надходження радіоактивних речовин у ґрунтові води, що лише поглибило екологічні проблеми.
Внаслідок викидів у повітря великої кількості радіоактивних речовин відбулося стійке і довготривале забруднення території Cs, Sr і Pu. Вони мають здатність нагромаджуватися в організмах, воді, ґрунті, повітрі і тривалий час впливати на стан довкілля, життя людей і тварин (період піврозпаду 137Cs становить 24 тис. років). Тому в зоні значного радіоактивного забруднення заборонено вирощувати сільськогосподарські культури, збирати ягоди, гриби, полювати на дичину, ловити рибу, пити воду, палити дерева чи листя [3]. Дослідження показали, що основна кількість радіонуклідів у лісі знаходиться у верхньому 10-сантиметровому шарі ґрунту, у хвої їх значно більше, ніж у листках дерев. Велику кількість забруднюючих речовин акумулювали в собі донні відклади Київського водосховища. До радіоактивно забруднених територій, за національним законодавством, належить 2293 населені пункти. Територія України, радіоактивно забруднена внаслідок Чорнобильської катастрофи, поділяється на такі зони:
—зона відчуження — територія, з якої здійснено евакуацію населення в 1986 p.;
—зона безумовного (обов'язкового) відселення — територія, де відбулося інтенсивне забруднення довгоживучими радіонуклідами, з щільністю забруднення ґрунту ізотопами Cs від 555 кБк/км2 та вище, або Sr від 111 кБк/км2 та більш, або Pu від 3,7 кБк/км2 та вище, де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів може перевищити 5,0 мЗв (0,5 бер) за рік понад дозу, яку вона одержувала у доаварійний період;
—зона гарантованого добровільного відселення — територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами Cs від 185 до 555 кБк/км2, або Sr від 5,5 до 111 кБк/км2, або Pu від 0,37 до 3,7кБк/км2, де розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів може перевищити 1,0 мЗв (0,1 бер) за рік понад дозу, яку вона отримувала у доаварійний період;
— зона посиленого радіоекологічного контролю — територія з щільністю забруднення ґрунту ізотопами Cs від 37 до 185 кБк/км2, або Sr від 0,74 до 5,55 кБк/км2, або Pu від 0,185 до 0,37 кБк/км2 за умови, що розрахункова ефективна еквівалентна доза опромінення людини з урахуванням коефіцієнтів міграції радіонуклідів у рослини та інших факторів перебільшує 0,5 мЗв (0,05 бер) за рік понад дозу, яку вона одержувала у доаварійний період.
Радіаційний аварійний фон порівняно із 1986 роком зменшився у сотні разів. Вжиті контрзаходи та процеси самоочищення природного середовища призвели до зменшення вмісту радіонуклідів в об’єктах навколишнього середовища, в продукції сільського господарства. А це, в свою чергу, зумовило зменшення доз зовнішнього та внутрішнього опромінення населення. За 20 років після аварії площі території України, що зазнали радіоактивного забруднення суттєво скоротилися.
В Україні сьогодні захист населення від наслідків Чорнобильської катастрофи базується на трьох напрямах: протирадіаційному, соціальному і медичному. Протирадіаційний ґрунтується на встановленні рівнів радіоактивного забруднення і дозових меж, проведенні різноманітних контрзаходів, спрямованих на зменшення опромінення; соціальний — на встановлення і надання пільг та компенсацій; медичний — на проведенні щорічних медичних оглядів, лікуванні, оздоровленні, реабілітації, аналізі та оцінці здоров’я постраждалих [4].
1.1. Наслідки радіоактивного забруднення для навколишнього середовища
1.1.1. Наслідки радіоактивного забруднення для ґрунтів
Забруднення ґрунтів в Україні залежить від багатьох факторів: від природної активності ізотопів, від їхньої рухливості (мобільності) у ґрунті й від типу ґрунту. Якщо в ґрунті міститься цезій, то він роками може залишатися в поверхневому шарі. Вимірювання, проведені в 1996 році, показали, що 90% забруднення радіоактивним цезієм усе ще перебувало у верхньому 5- сантиметровому шарі ґрунту. Державний Комітет із проблем наслідків катастрофи на ЧАЕС у своєму звіті робить висновок про те, що "цезій ще довго буде залишатися в корененасичених шарах ґрунтів" [5].
Як і раніше найбільше сильно забрудненими залишаються лісові ґрунти. Відбувається це тому, що коріння, хвоя й листя накопичують радіацію як фільтри. Обпадання листя й хвої підвищує накопичення радіонуклідів у ґрунті. У глинистих і піщаних ґрунтах цезій проникає в глибинні шари також дуже повільно, трохи швидше процес проникнення радіонуклідів у глибокі ґрунтові шари відбувається на торфовищах [6].
Стронцій набагато рухливий за цезій, він легко розчиняється у воді, і тому його переміщення в ґрунті менш прогнозовані. Після аварії цей радіоактивний елемент розсіявся в 30-кілометровій зоні. На сьогодні іноземні експерти вважають, що до 80% стронцію вже потрапило в природний кругообіг речовин. У південній частині України існують території, де на полях зустрічаються сліди забруднення стронцієм [7, 8].
У перші кілька років після аварії роботи із заміни забруднених ґрунтів форсувалися радянським урядом в основному в 30-кілометровій зоні навколо реактора. Там дотепер знаходяться від 600 до 800 незахищених поховань радіоактивних відходів. Поховання не були точно нанесені на карти і являють собою сьогодні серйозну небезпеку для ґрунтових вод [7, 9].
1.1.2. Наслідки радіоактивного забруднення для річок, озер, ґрунтових вод і повітря
Для України забруднення за допомогою виносу радіонуклідів ріками як і раніше залишається серйозною проблемою, тому що більшість рік тече в південному напрямку. Щоб перешкоджати розповсюдженню радіоактивного забруднення, уздовж Дніпра після аварії були споруджені захисні дамби. "Але природно не всі береги можна було захистити подібним методом", - так оцінює становище українська Агенція ЧорнобильІнтерІнформ. Радіонукліди дотепер змиваються з поверхні землі в основному в період повіддя. "Особливу небезпеку цей процес становить для 30 мільйонів людей, які одержують питну воду з території Дніпровського басейну." [8].
Проведені вимірювання показують, що радіонукліди накопичуються насамперед в осадових відкладеннях, тобто в тину на дні водойм. У першу чергу це відноситься до непротічних водойм (озерам і ставкам), розташованим на забруднених територіях.
У країні потенційною загрозою забруднення ґрунтових вод вважається викинутий під час аварії стронцій, тому що його проникнення в нижні шари ґрунтів відбувалося швидше, ніж проникнення туди цезію [9].
Державне українське Агенція ЧорнобильІнтерІнформ попереджає про те, що радіоактивні елементи вже давно проникнули через водозбірні площі великих рік у ті шари ґрунту, де формуються ґрунтові води. На його думку, у всіх водоймах концентрації стронцію перевищують концентрації цезію в 2-35 разів [8].
За винятком територій всередині заборонної зони, вдихуване на заражених територіях повітря чисте. Однак, як у заборонній зоні, так і за її межами серйозною проблемою сьогодення залишається забруднення повітря в результаті пилоутворення при оранні, у результаті лісових пожеж і вітряної ерозії ґрунтів [10].
1.1.3. Наслідки радіоактивного забруднення для рослинного й тваринного світу
На Україні забрудненню піддалися 35 000 км2 лісу й 15 000 км2 полів і пасовищ відповідно. Хвойні й листяні дерева в лісах як фільтри увібрали в себе радіацію. Радіація, що випала у вигляді опадів, спочатку сконцентрувалася саме в них. На цей момент радіонукліди вже перемістилися в ґрунт разом з відмерлими листами й хвоєю. Протягом наступного десятиліття вони стануть накопичуватися в деревині [11].
Наразі найбільше заражені такі типові лісові рослини як ягоди й гриби, верес, папороті й лишайники. Це стосується також і до слабко забруднених територій з рівнем забруднення в 1-2 Кюрі/км2.
Рівень зараженості інших рослин у лісі різний і залежить від виду рослини, типу кореневої системи й складу ґрунту. Рослини, чиє коріння розташовувалося в поверхневому шарі ґрунту, заражені сильніше, чим рослини зі стрижневою кореневою системою, при якій коріння ішло в глибокі ґрунтові шари для усмоктування живильних речовин. Там де ґрунти бідні мінеральними речовинами, рослини всмоктують особливо велику кількість цезію, тому що вони його не відрізняють від калію.
Серед домашньої худоби найбільше радіонуклідів накопичується в тілі (у м'ясі й молоці) травоїдних тварин, таких як корови й кози. Крім того в лісових районах існує практика випасу худоби на лісових пасовищах, які ще більш забруднені, ніж луги.
Дикі тварини в заражених лісах як і раніше накопичують велику кількість радіонуклідів, тому що харчуються забрудненими лишайниками, ягодами й грибами. Серед диких лісових тварин такі хижаки як вовки й лиси накопичують дози, до 12 разів перевищуючі відповідні значення в травоїдних тварин, якими вони харчуються [5, 7].
У ріках і озерах на забруднених територіях радіонукліди сконцентровані переважно в донних відкладаннях. Тут спостерігаються рівні забруднення до 1 мільйона Беккерель на кубічний метр мулу. Оскільки риба знаходить собі їжу в цьому мулі, то рівень її забруднення також дуже високий [9].
1.1.4. Наслідки радіоактивного забруднення для здоров’я людей
Повний масштаб наслідків аварії на ЧАЕС для здоров'я людини не піддається точній оцінці. Навіть 24 роки потому, число жертв аварії усе ще залишається предметом дискусій.
Радіація спричиняє різного роду несприятливі зміни в організмі людини. До найближчих наслідків відносять гостру променеву хворобу (ГПХ) і хронічну променеву хворобу (ХПХ), до віддалених - злоякісні пухлини, променеву катаракту, зниження тривалості життя, атеросклероз і інші явища, що є ознаками старіння організму. ГПХ виникає при дозах більше 2 Гр, отриманих одночасно або протягом декількох днів, ХПХ - при опроміненні малими дозами 0,1 - 0,5 сГр/добу після накопичення сумарної дози 0,7-1 Гр, тобто через 140-1000 днів [12].
Дози до 1 Гр характеризуються відсутністю ознак променевої хвороби, відзначаються лише минущі реакції з боку окремих систем, при 1 - 2,5 Гр приблизно половина людей занедужують ГПХ. При дозах до 3 Гр видужують без медичної допомоги всі захворілі, понад 3 Гр - занедужують усі, без медичної допомоги видужати не можуть. 6 Гр - мінімальна абсолютно смертельна доза, що приводить до смерті через ураження кісткового мозку (з 100 стовбурних кліток умирають 99), хоча в літературі відзначені окремі випадки виживання при дозах від 6 до 10 Гр, що характеризуються вираженим ушкодженням кишечнику. При 10-20 Гр смерть наступає через 8-16 днів від ураження слизової шлунково-кишкового тракту, при 20-80 Гр розвивається судинна форма ураження, смерть настає через 4-7 днів при мозковій і менінгіальній симптоматиці. При дозах більше 80 Гр летальний результат настає через 1-3 дня від уражень ЦНС (церебральний синдром), що супроводжуються колапсом і судомами [12, 13].
Відомо погубний вплив радіації на дітородну функцію. Однократне опромінення яєчників у дозах 0,1-0,2 Гр приводить до тимчасової стерильності з наступним повним відновленням, дози від 2 Гр і вище приводять до майже повної стерильності, відновлення функції настає тільки через кілька років. Яєчники значно краще витримують разове опромінення, аніж пролонговане. Одноразове опромінення в дозі більше 3 Гр приводить до незворотності стерильності яєчників, менші дози не спричиняють ніяких змін. Великі дози, розтягнуті в часі, також не впливають на дітородну функцію жінки [13].
Реакції на опромінення з боку серцево-судинної системи характеризуються змінами зовнішнього шару судинної стінки за рахунок переродження колагену. Спостерігаються зміни міокарда після локального опромінення в дозах 5-10 Гр, міокардіофіброз (від 4,5 Гр) - порушення мікроциркуляції внаслідок облітерації (злипання стінок) капілярів, еритема.
Важкі ураження центральної нервової системи при дозах від 10 Гр проявляються у віддалений термін після опромінення. При дозах 0,1-1 Гр змінюються біоструми мозку, умовно-рефлекторна діяльність, опромінення мозку дітей приводить до слабоумства. При місцевому опроміненні ділянки тіла в області периферичного нерва виникають парези кінцівок, що зв'язують із ушкодженням оточуючих нерв судин і порушенням його живлення. Вплив вузького пучка випромінювання безпосередньо на нерв не викликає змін його структури й функцій.
Дія випромінювання на зір виражається в кон`юнктивітах (від 5 Гр) і катаракті, що виникає при дозах більше 6 Гр. Максимально стерпна шкірою доза місцевого рентгенівського випромінювання - 10 Гр, при більших інтенсивностях виникають дерматити й виразки. Опромінення обох нирок у дозах більше 30 Гр за 5 тижнів може викликати незворотний хронічний нефрит. Дія випромінювання на кістяк виражається в уповільненні загоєння переломів. Малі дози опромінення (10 Гр за кілька тижнів) хрящової тканини дітей можуть зупинити ріст костей.
Як уже було відзначено, вплив радіації приводить до прискорення старіння організму. В основі старіння лежать зміни ДНК клітин, накопичені з віком у результаті мутагенної дії факторів середовища й хімічних агентів, що утворюються в результаті життєдіяльності клітини (О2, (ОН)х, Н2О2 та ін.). Ці речовини спричиняють ушкодження інших клітинних структур (наприклад, переокиснення ліпідів мембран), у тому числі й систему репарації клітини. У результаті знижується її ефективність і вона сама може викликати ушкодження ДНК. Таким чином, у процесі старіння утворюються такі ж хімічні агенти й відбуваються подібні процеси в клітині, як і в результаті радіоактивного впливу, тому його сміло можна вважати одним з факторів процесу старіння [12].
1.2. Надходження радіонуклідів у рослини
Ґрунтова оболонка біосфери - педосфера - один з основних компонентів в природі, де відбувається локалізація штучних радіонуклідів, що скидаються в навколишнє середовище людиною внаслідок його техногенної діяльності. Ґрунтовий покрив не завжди є первинною ланкою, в яке поступають штучні радіонукліди. У багатьох випадках таким первинним резервуаром служать нижні шари атмосфери, куди викидаються радіонукліди. Проте, внаслідок достатньо інтенсивного очищення приземного повітря від домішок, радіонукліди швидко осідають на ґрунтовий покрив. Можливе також надходження в ґрунт радіонуклідів і після їх скидання в мережу гідрографії з паводковими водами, при зрошуванні і т.п.. Ґрунт володіє виключно великою місткістю поглинання радіонуклідів, і інших техногенних домішок, і інтенсивна їх сорбція в ґрунтах забезпечує створення в наземному середовищі могутнього депо радіонуклідів.
Сорбція радіонуклідів в ґрунті має двояке значення для їх міграції в біосфері і, зокрема, в сільськогосподарській сфері. З одного боку, закріплення їх у верхніх горизонтах ґрунту - в кореневмісному шарі рослин - забезпечує існування в природі тривало-діючого джерела радіонуклідів для кореневого накопичення рослинами. З другого боку, сильна сорбція твердою фазою ґрунту радіонуклідів обмежує їх засвоєння через кореневі системи рослин. Ця діалектична суперечність в ролі сорбції радіонуклідів ґрунтовим поглинаючим комплексом обумовлює підтримку в наземному середовищі тривало протікаючих процесів накопичення радіонуклідів рослинами з ґрунту [14].
Перед тим як потрапити в організм людини, радіоактивні речовини проходять складний шлях у навколишньому середовищі.
Виникнення у біосфері продуктів ділення та включення їх у харчові ланцюги, зумовило надходження радіонуклідів у живі організми і стало причиною додаткового опромінення рослин, тварин та людини. Можна виділити наступні шляхи потрапляння радіонуклідів в організм людини через продукти харчування: рослина – людина; рослина – тварина – молоко – людина; рослина – тварина – м’ясо – людина; атмосфера – опади – водойми –риба – людина [15].
Розрізняють поверхневе та структурне забруднення харчових продуктів радіонуклідами.
При поверхневому забрудненні радіоактивних речовин, ті, що переносяться повітряним середовищем, осідають на поверхні продуктів, частково проникаючи всередину рослинної тканини. Більш ефективно радіоактивні речовини утримуються на рослинах з ворсистим покривом, в складках листя суцвіть. При цьому затримуються не тільки розчинні форми радіоактивних з’єднань, а й нерозчинні. Однак поверхневе забруднення легко видаляється навіть через декілька неділь.
Структурне забруднення обумовлене фізико-хімічними властивостями радіоактивних речовин, складом ґрунту, фізіологічними особливостями рослин. При надходженні радіонуклідів з ґрунту через кореневу систему рослин, внаслідок дії сорбційних сил ґрунтового поглинального комплексу, відбувається сепарація радіонуклідів. Одні з них перебувають у ґрунті у порівняно доступному для рослин стані і тому велика їх кількість надходить у наземні частини рослин, а та частина, що міцно фіксується твердою фазою ґрунту, мало доступна для рослин.
Одним із шляхів включення радіонуклідів у біологічні і харчові ланцюги може бути заковтування тваринами разом з кормом часток ґрунту, що містять радіонукліди при випасанні. Основними каналами виведення радіонуклідів з організму ссавців є шлунково-кишковий тракт і нирки, а у лактуючих тварин, крім того – молочні залози. Частина продуктів ділення, яка надійшла в організм лактуючих тварин, виводиться разом з молоком. У дослідах на лактуючих козах і коровах доведено, що концентрація радіонуклідів у молоці завжди у 5 – 10 разів вища, ніж у плазмі крові. Найбільш високі концентрації радіонуклідів у молоці корів спостерігаються у зимові та весняні місяці, що пояснюється зменшенням потреби щитовидної залози в йоді і підвищенням поглинання його молочною залозою [16].
Зменшення поступлення радіонуклідів в організм з їжею можна досягти шляхом зменшення їх кількості в продуктах харчування за допомогою різних технологічних та кулінарних обробок харчової сировини. За рахунок обробки харчової сировини – ретельного миття, чистки продуктів, відділення малоцінних частин можливо видалити від 20 до 60% радіонуклідів. Так, перед миттям деяких овочів необхідно видаляти верхні більш забруднені листя (капуста, цибуля ріпчаста та інші). Картоплю та коренеплоди обов’язково миють двічі: перед очисткою від шкурки та після.
Найбільш ефективним методом кулінарної обробки сировини в умовах підвищеного забруднення радіонуклідними речовинами є варіння, при якому значна частина радіонуклідів переходить у відвар. Використовувати такий відвар в їжу нецілеспрямовано. Для отримання відвару необхідно варити продукт у воді 10 хв. Потім воду злити і продовжувати варку у новій порції води.
М’ясо перед приготуванням потрібно порізати на шматочки, замочити на дві години в холодній воді, потім воду злити, залити другою водою і варити на вогні 10 хв., потім слід воду злити і варити у новій порції води до готовності. При смаженні м’яса та риби на поверхні з’являється коринка, котра перешкоджає виведенню радіонуклідів та інших шкідливих речовин. Тому при ймовірності забруднення харчових продуктів потрібно надавати перевагу відварним м’ясним та рибним стравам, а також стравам, приготованих на пару.
Зниження складу радіонуклідів у молочних продуктах можна досягти шляхом отримання із молока жирових та білкових концентратів. При переробці молока у вершки залишається не більше 9% цезію і 5% стронцію, в сирі – 21% цезію та 27% стронцію в сирах 10% цезію і 45% стронцію У вершковому маслі біля 2% цезію від його складу в молоці.
Фрукти і овочі, крім кулінарної обробки у домашніх умовах, у великій кількості переробляють у промислових умовах.
Особливий інтерес становить вплив технологічного режиму виробництва на плодові і овочеві консерви. При нормальній технологічній переробці основних фруктів і овочів вміст стронцію у готовому продукті зменшується майже у 6 разів порівняно із сировиною. Вміст радіоізотопу зменшується при консервуванні у такому порядку: молодого гороху – у 3, 5 разів, моркви – у 1,3, помідорів – 1,5 і персиків у 2 рази. При переробці у промислових умовах фруктів і овочів, забруднених радіонуклідами лише ззовні, рекомендується такий режим попередньої обробки:
промивання протягом 1-2 хв. Водяним струменем з метою усунення основної частини механічно затриманих радіонуклідів;
обробка протягом 10 хв. десорбуючим розчином соляної кислоти (1%);
повторне миття водним струменем протягом однієї хв. для усунення решти розчину з поверхні фруктів та овочів.
Отже, щоб запобігти забрудненню продуктів харчування необхідний їх радіаційний контроль. Це процес досить складний, потребує певного мінімуму параметрів. Значимість проблеми підсилюється також небезпекою, яку створюють для здоров’я людини навіть мінімальні кількості радіонуклідів у їжі.
1.2.1. Надходження радіонуклідів у рослини залежно від їх фізико-хімічних властивостей
Радіоактивне ураження рослин виявляється в гальмуванні росту, зниженні врожайності, репродуктивної якості насіння, а при великих дозах викликає загибель рослин.
Рослини можуть забруднюватися двома шляхами: аерозольним (некореневий шлях) і кореневим (ґрунтовий шлях надходження).
Особливість некореневого шляху надходження полягає в тому, що при безпосередньому осіданні радіоактивних частинок з різних шарів атмосфери відбувається забруднення надземної маси рослин усіма РН, що випадають.
Радіоактивні частинки неповністю затримуються на рослинах. Ступінь затримання радіоактивних частинок рослинами характеризується величиною первинного затримання відношенням кількості осілих на рослинах радіоактивних частинок до загальної їх кількості, яка випала з атмосфери на даній площі [17].
Різні сільськогосподарські культури мають неоднакову здатність до утримання радіоактивних опадів з атмосфери, що зумовлено як специфікою морфологічної будови рослин, так і ступенем розвитку надземної маси.
Коефіцієнт первинного утримання Кпу може змінюватися в дуже широких межах - від кількох до 95%.
Так, Кп мають: пшениця яра - 71%, просо - 51% , горох -74%, гречка - 39%, картопля - 25%.
Неоднаковою здатністю до утримання радіоактивних опадів характеризуються не тільки різні види сільськогосподарських культур, але й різні частини і органи однієї і тієї ж рослини. Так, для ярої пшениці первинне утримання складає: для листя - 41%, для стебел - 18%, для полови - 11%, для зерна - 0,6%.
Вміст радіонуклідів в одиниці маси зерна залежить від строків їх випадання. Найбільша концентрація радіонуклідів у зерні (пшениці та жита) спостерігається при їх випаданні в період цвітіння і молочної стиглості, більш низька — при випаданні їх у фазі кущіння і виходу в трубку.
Найбільш чутливі до радіації в різних фазах розвитку квасоля, кукурудза, жито, пшениця; більш стійкі - льон, конюшина, люцерна, рис, томати.
При випаданні з атмосфери 137 Csне тільки механічно забруднює урожай, але й інтенсивно проникає в тканини наземних органів рослин, включається в метаболізм, переміщується всередині рослини і накопичується в урожаї. Досить інтенсивно рухається всередині рослини при попаданні на її поверхню 131 І. Незважаючи на порівняно короткий період піврозпаду, цей РН може проникати з кормом тварин у молоко, а через молоко - в організм людини.
Механізм засвоєння радіонуклілів корінням рослин подібний до поглинання основних поживних речовин макро- і мікроелементів.
Загалом накопичення радіонуклідів і їх вміст на одиницю маси сухої речовини в процесі росту рослин має таку ж закономірність, як і накопичення біологічно важливих елементів: з віком рослини у надземних органах збільшується абсолютна кількість радіонуклідів і знижується вміст на одиницю маси сухої речовини.
При збільшенні врожаю, як правило, зменшується вміст радіонуклідів на одиницю маси.
1.2.2. Надходження радіонуклідів у рослини залежно від їх біологічних особливостей
Розмір накопичення радіонуклідів у рослинах залежить від їхніх видових і сортових особливостей. Рослини, які утримують більше кальцію, накопичують 90Sr більше, а рослини, що відрізняються високим вмістом калію, накопичують більше 137Cs [18].
У товарній частині рослинницької продукції найбільше 90Sr і 137Cs містять коренеплоди (столовий буряк, морква) і бобові культури (горох, соя, вика), далі картопля, менше РН -у зернових злаках.
За накопиченням 90Sr з грунту на одиницю сухої речовини овочеві культури можна розташувати в такому порядку: буряк, огірки, морква, капуста, томати, картопля.
Дослідженнями установлено, що діапазон накопичення 137Cs в зерні різних сільськогосподарських культур різний. Так, у зерні квасолі цезію на одиницю маси міститься в 3-5 разів менше, ніж у зерні гороху і вівса. Видова відмінність у накопичуванні цезію окремими сортами пшениці, вівса, квасолі і гороху на одиницю маси зерна може досягати 10, а сортова - складає 1,5-2 рази.
Значно відрізняються вмістом радіонуклідів озимі і ярові зернові культури. Озимі (пшениця, жито), як правило, накопичують у 2-2,5 рази менше 90 Sr і 137 Cs, ніж ярові зернові культури (пшениця, овес, ячмінь). Це пояснюється більш високим урожаєм озимих порівняно з яровими.
Овочі здебільшого надходять у їжу без переробки, тому їх споживання становить певну небезпеку. 90Sr найбільше накопичується в коренеплодах степового буряку, моркви, огірках і найменше - у плодах томатів і бульбах картоплі, що певною мірою пов'язано з концентрацією кальцію в цих частинах урожаю.
Менший вміст 90Sr в бульбах картоплі, ніж у коренеплодах буряку і моркви, пояснюється, очевидно, тим, що коренеплід - це видозмінений корінь, через який радіонуклід надходять з ґрунту в рослину; бульба ж картоплі - видозмінене стебло, і радіонукліди можуть надходити з ґрунту в надземну частину рослини, обминаючи бульби. У зовнішній частині бульби картоплі (коркова тканина) міститься в 3 рази більше 90Sr на 1 г сухої маси, ніж у решті бульби.
Для відносної оцінки вмісту радіонуклідів у раціоні людини і в кормах тварин необхідно знати розміри порівняльного їх накопичення в господарсько-цінній частині врожаю.
Формування дозового навантаження населення радіаційно забруднених територій
Із радіаційних аварій, аварія на Чорнобильській АЕС є найбільшою і трагічною радіаційною катастрофою в історії Землі. Загалом постраждали десятки держав, мільйони людей, вся планета як екосистема в цілому. Найбільші випробування випали на долю українських людей.
Підвищення рівня техногенного (хімічного та радіоактивного) тиску на довкілля збільшує ризики виникнення негативних наслідків у населення, яке тривалий час зазнає опромінення, у тому числі зумовленого інкорпорованими радіонуклідами, зокрема 137Cs та 90Sr. Маючи відносно великий період напіврозпаду (близько 30 років), вони мігрують в атмосфері та біосфері Землі, що становить потенційну загрозу для населення [19, 20].
На відміну від дії зовнішніх джерел опромінення внутрішнє може продовжуватися все життя, навіть після одноразового надходження радіонуклідів в організм. У такому випадку потужність дози випромінювання, як правило не висока, і з часом зменшується, але частка поглинутої дози, що формується інкорпорованими радіонуклідами, становить 50-80% від дози, створеної природним фоном. Виробнича діяльність людства призвела до надходження в біосферу штучних радіонуклідів. Крім того, за період розвитку ядерних та радіаційно небезпечних технологій сталося понад 150 аварій різного ступеня складності, з різними наслідками для населення та різною за областями кількістю радіонуклідів, що потрапили в біосферу [19].
Відомо що на території України є села, забруднені 137Cs та 90Sr. Зрозуміло, що такі екосистеми можуть мати особливості радіоекологічних процесів та формування дозових навантажень на населення. Чисельними дослідженнями було встановлено що на територіях ряду сіл України формуються значні дозові навантаження в людей. Це пов’язано, насамперед, з великими значеннями коефіцієнтів преходу в системі «грунт – рослина» та високими рівнями забруднення сіна, молока, м’яса, лісових продуктів – ягід та грибів [21].
Основні шляхи надходження радіонуклідів в організм людей – це пероральний та інгаляційний. І саме пероральний має найнегативніше значення. На пізній стадії ядерної аварії основним джерелом надходження радіонуклідів в організм людей довгоіснуючих
10.04.2017 00:04-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора