Ріки виступають основним шляхом транспортування радiонуклiдiв. Зі збільшенням водності ріки зростає i виніс радiонуклiдiв

Радіоактивність озерних вод тісно пов’язана з хімічним складом води приток та підземних джерел, які живлять озеро. Основною причиною підвищення радіоактивності озерних вод є концентрування радіоізотопів у результаті випаровування, особливо у зонах недостатнього зволоження.

Для гідросфери основний внесок у дозове навантаження формується радiонуклiдами калiю (40К), рубiдiю (87Rb), урану (235U, 238U) та торiю (232Th).

Ступінь радіоактивності річкових вод залежить від їхньої мінералізації. Підвищений вміст урану (до 2×10^-5 г/л) спостерігається у річках, які мають водозбірну площу, складену гранітами, або живляться переважно підземними водами.

До океану радіоактивні речовини потрапляють переважно через вивітрювання гірських порід, поверхневий та підземний стік. Менша роль належить абразії берегів, вулканічній активності, еоловому та космічному пилу. Природна радіоактивність морської води, зумовлена ⁴⁰К, коливається у межах 3 – 5×10^-10 Кі/л.

Радіоактивність підземних вод обумовлена складом гірських порід, у яких вони формуються. Вона може бути значно вище, ніж в інших типах природних вод, тоді такі підземні води називають радіоактивними. Виділяють три основні типи радіоактивних підземних вод – радонові, радієві, уранові – з підвищеним вмістом відповідних радіоактивних елементів: Rn>185×10³ Бк/м³; Ra>10^-11 г/л; U>3×10^-5 г/л. Високим вмістом радону відзначається вода артезіанських колодязів. Значною мірою радон випаровується при кип’ятiнні. Високі концентрації природних радiонуклiдiв характерні також для ґрунтових вод.

Внаслідок високої мiграцiйної здатності радію та радону навколо уранових родовищ утворюються ареали підвищеної радiоактивностi, так звані радiоактивнi аномалії, в яких вміст радiонуклiдiв у сотні i тисячі разів більший у порiвняннi з іншими територіями. У мiкрокiлькостях радій міститься у природних водах повсюдно.

До антропогенних джерел радіонуклідного забруднення водойм відноситься поверхневий змив із забруднених радіонуклідами у результаті добування і переробки корисних копалин територій, надходження радіонуклідів у процесі спалювання органічного палива. Найвищі piвні радiоактивностi у компонентах біосфери відзначаються у районах розташування уранових підприємств i родовищ радіоактивних руд, так званих уранових i торієвих провiнцiй.

Починаючи з 40-х р. ХХ ст., внаслідок випробування i застосування у військових цілях ядерної зброї, розвитку атомної енергетики, широкого використання джерел iонiзуючого випромінювання у медицині, технiцi та інших сферах дiяльностi людини почало прогресувати забруднення довкілля, у тому числі гідросфери, штучними радiонуклiдами.

Одразу після вибуху в атмосфері атомної бомби середньої потужності половина радіоактивних речовин випадає в районі вибуху на земну і водну поверхню у радіусі кількох десятків кілометрів. Аерозолі, які потрапили у тропосферу, протягом місяця випадають на поверхню в зоні 200 – 500 км. Повне випадіння радіонуклідів, що потрапили у стратосферу й поширилися по всій земній кулі, триває 1,5 – 2 роки. За цей час короткоживучі радіонукліди розпадаються, і в опадах залишаються довгоживучі – ⁹⁰Sr і ¹³⁷Cs.

Атомна енергетика теж породжує складні екологiчнi проблеми. За нормальних умов експлуатації на атомних електростанціях здійснюються заходи, які забезпечують досить ефективне утримування радiонуклiдiв у технологічних системах. Враховуючи небезпеку ядерних випромінювань, атомна енергетика будується за принципом замкненого циклу, завдяки чому в навколишнє середовище потрапляє лише незначна кількість важких для уловлювання радіоактивних речовин. Надходження радiонуклiдiв у природне середовище зводиться до рівня, припустимого досить жорсткими діючими нормативами. Незважаючи на те, що радiоактивнi викиди i скиди АЕС порівняно мало змінюють природний радiацiйний фон, проблема накопичення штучних радiонуклiдiв у бiосферi є дуже важливою. У складі викидів та скидів АЕС містяться продукти поділу ядерного палива. До їx числа входять інертні радiоактивнi гази (ізотопи криптону, ксенону та ін.), ³Н, ¹⁴С, ⁹⁰Sr, ¹³¹J, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs тощо. У складі забруднень значну питому вагу становлять продукти корозії матерiалiв активної зони peaкторів: ⁵¹Cr, ⁵⁴Мn, ⁵⁵Fe, ⁶⁵Zn. При експлуатації АЕС, оснащених реакторами великої потужності особливу екологічну небезпеку спричиняють ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs. У АЕС з водо-водяними енергетичними реакторами основним забруднювачем є тритій ³Н. Особливу небезпеку для біосфери становлять трансуранові елементи, які утворюються з ядерного палива, зокрема радiонуклiди нептунію, плутонію та америцію. Трансуранові елементи відзначаються високою токсичністю i тривалим періодом піврозпаду – до тисячі і десятків тисяч років. Надходження трансуранових елементів становить тривало діючу небезпеку. При цьому дози опромінення діють не тільки протягом життя одного покоління, а стають фактором впливу на подальші численні покоління населення забруднених територій. Багаторазово поступаючись за абсолютною масою всім ксенобiотикам, за силою дії на біосистеми штучні радiонуклiди увійшли до числа найбільш небезпечних речовин. Особливу бiологiчну небезпеку створюють штучні paдіонукліди – аналоги хiмiчних елементів, незамінних у метаболiзмi органiзмiв, наприклад, ⁹⁰Sr i ¹⁴⁰Ва – Са, ¹³⁷Cs – К.

За станом на кінець 2000 року в Україні експлуатувалися п’ять атомних електростанцій. Вони як джерела водопостачання використовують ріки і водосховища: Запорізька – Каховське водосховище, Рівненська – р.Стир (притока Прип’яті), Хмельницька – р. Горинь (притока Прип’яті), Чорнобильська (зупинена в 2000 р.) – р.Прип’ять, Пiвденно-Українська – р.Південний Буг. У басейні р.Десна на території Росії працюють Курська i Смоленська АЕС. Розвинута атома енергетика i в країнах басейну р. Дунай: у Болгарії, Угорщині, ФРН, що загострює радіоекологічні проблеми нижньої ділянки цієї річки в межах України.

Інтенсивний розвиток атомної енергетики та постійне нарощування його масштабів зумовили виникнення проблеми безпечного функціонування АЕС. Прогнозована потужність АЕС у світі після 2000 року має скласти 10 – 16 ГВт. Для цього весь час зростає видобування уранової руди, її збагачення на ²³⁵U, виробництво твелів (тепловипромінювальних елементів), в яких відбувається ядерна реакція, внаслідок чого виділяється тепло. Важливим проблемним питанням залишається переробка і захоронення радіоактивних відходів.

Дуже гостро проблеми радіаційної безпеки оточуючого середовища постають у випадках виникнення аварійних ситуацій на АЕС. За роки розвитку атомної енергетики у світі зареєстровано більше 150 аварій, які супроводжувалися викидами у навколишнє середовище радіоактивних речовин.

2. У водойми радіонукліди надходять різними шляхами – повітряним (атмосферне перенесення), водним (поверхневі змиви, грунтові води) і біологічним (передача трофічними ланцюгами). Потрапивши у водне середовище, вони включаються у процеси міграції та розподілу в абіотичних (вода, зависі, донні відклади) і біотичних (гiдробiонти різних трофічних рівнів) компонентах водних екосистем. Під міграцією радіонуклідів розуміють їх переміщення у водоймах під впливом різноманітних внутрішньоводоймних процесів. Розподіл радiонуклiдiв у компонентах водних екосистем є наслідком міграції. Шляхи, форми і межі їхньої міграції визначаються фізико-хімічними властивостями сполук, загальною масою, проточністю і властивостями води, донних відкладів, а також залежать від кліматичних умов і пори року. В умовах водних екосистем радіонукліди постійно перебувають у стані динамічної фізико-хімічної рівноваги. Їхній фізико-хімічний стан визначає ступінь міграційної активності та біологічну доступність ізотопів. Кiлькiсна i просторова мiграцiя радiонуклiдiв визначається, в основному, їхньою здатнicтю розчинятися у воді, утворювати колоїди i псевдоколоїди, абсорбуватися на завислих частинках. Найбільша мiграцiйна активність і розсіювання у природних водах спостерігається для ²³⁸U i ⁴⁰К, в меншій мірі – для ²²⁶Ra, ще менше – для ²³²Th, ²¹⁰Рb i ²¹⁰Po.

У розподiлi та накопиченні радiоактивних ізотопів величезну роль вiдiграють донні відклади. Їх накопичувальна здатність залежить від фiзико-хiмiчних властивостей, ступеня замуленостi, окисно-вiдновних умов, рН i заселення бентосними організмами. Особливо високою здатністю накопичувати радiонуклiди володіють глина та мул.

Доннi відклади виступають основним депо для ізотопів цезію i мало розчинних форм інших радiонуклiдiв. На ділянках впадіння piк у водосховище, при збiльшеннi глибини, відбувається інтенсивне осадження завислих частинок, з якими на дно потрапляють і радiонуклiди.

Для оцінки вмісту і розподілу радіонуклідів у водній екосистемі було запропоновано використовувати поняття радіоємності водойми. Під радіоємністю водойми Г.Г.Полікарпов і В.М.Єгоров (цит. за Романенком В.Д., 2004) розуміли суму потоків самоочищення внаслідок біологічних процесів, що протікають в екосистемі на біоценотичному рівні, а Д.М.Гродзинський – рівень навантаження радіонуклідами, за якого водна екосистема втрачає свою стійкість внаслідок радіаційного ураження.

Радіоємність водойм визначається за формулою:

F=Kh(H+Kh)^-1, де

F – доля радiонуклiдiв, акумульованих донними відкладами,

К – коефіцієнт накопичення радiонуклiдiв ґрунтом,

h - товщина сорбуючого шару ґрунту,

Дата добавления: 2014-11-09