Реферат: Природопользование отчужденных территорий подвеоженных радиоактивному загрязнению
Причинами катастроф являются сбои и нарушения технических характеристик транспортных, промышленных, горнодобывающих, энергетических, ирригационных и других объектов. Ликвидация последствий требует значительных средств и привлечения специалистов разных профилей.
Причины техногенных аварий и катастроф в мире распределяются следующим образом: транспортные аварии – 35 %; пожары и взрывы – 33 %; аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения – 7,5 %; выбросы ядовитых веществ – 3,5 %; обрушение зданий и сооружений – 1,3 %; радиационное поражение (аварии на АЭС и др.) – 1,2 %; прочие техногенные причины – около 5 %.
Аварии на ядерных установках в настоящее время имеют последствия, которые при современном уровне научно–технического процесса не могут быть полностью ликвидированы. Другими словами, развитие ядерных технологий опережает средства обеспечения безопасности их использования. Международная шкала оценки аварий на АЭС состоит из семи уровней: 1 – аномалии, 2 – несчастные случаи, 3 – серьезные несчастные случаи, 4 – мелкие аварии, не повлекшие последствий за пределами станции, 5 – аварии, имеющие незначительные последствия за пределами станции, 6 – серьезные аварии, 7 – крупные аварии. К седьмому уровню относится авария на Чернобыльской АЭС, произошедшая 26 апреля 1986 г. [25].
1.1. Природные территории на момент аварии 1986 г.
Авария на четвертом блоке Чернобыльской АЭС – крупнейшая ядерная авария в мировой истории. По масштабам радиоактивного выброса и его последствий она намного превзошла наиболее серьезные из предыдущих аварий: в Уиндскейле (Великобритания, 1957 г.), Три Майл Айлэнде (США, 1979 г.), на промышленном комплексе «Маяк» (СССР, 1957 г.). Радиоактивное загрязнение в результате аварии на ЧАЭС охватило значительные площади республики. В результате аварии радиоактивному загрязнению подверглась территория более 46 тысяч квадратных километров Республики Беларусь. При этом эвакуировано и переселено более 187 тысяч человек [18].
В той или иной мере последствия аварии затронули многие страны, следовательно, можно говорить об ее глобальном характере. В наибольшей степени пострадали Украина, Беларусь и Россия. При этом относительная тяжесть последствий аварии для Республики Беларусь оказалась значительно выше, чем для других государств. Поэтому последствия Чернобыля в Беларуси более адекватно характеризуются терминами «катастрофа» или «национальное экологическое бедствие» [4].
После аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году, все компоненты окружающей среды испытали мощное радиоактивное загрязнение. Наиболее загрязненными являются участки ближней зоны ЧАЭС (до 3–5 км.) [10]. Но сильнее всего пострадала особая зона – территория, находящаяся в непосредственной близости от 4–го блока. От мощного облучения короткоживущими изотопами погибла часть хвойного леса. Умершая хвоя была рыжего цвета, а сам лес таил в себе смертельную опасность для всех, кто в нем находился. После осыпания хвои из голых ветвей проглядывали редкие зеленые листья березы – это говорило о большей устойчивости лиственных деревьев к радиации. У выживших хвойных деревьев летом 86–го наблюдалось ингибирование роста, некроз точек роста, рост спящих почек, уплощение хвои, иголки ели по длине напоминали сосновые. Вместе с тем наблюдались компенсаторные реакции: увеличение продолжительности жизни хвои в ответ на снижение митотической активности и рост спящих почек в связи со смертью точек роста.
Весь мертвый лес площадью в несколько гектар был вырублен, вывезен и навсегда погребен в бетоне. В оставшихся лесах предполагается замена хвойных деревьев на лиственные. В результате катастрофы погибли все мелкие грызуны. Исчез с лица земли целый биоценоз хвойного леса, а сейчас там – буйное разнотравье случайной растительности. Вода так же подвержена радиоактивному загрязнению, как и земля. Водная среда способствует быстрому распространению радиоактивности и заражению больших территорий до океанических просторов. В Гомельской области стали непригодными для использования 7000 колодцев, ещё из 1500 пришлось несколько раз откачивать воду. Пруд–охладитель подвергся облучению свыше 1000 бэр. В нем скопилось огромное количество продуктов деления урана. Большинство организмов, населяющих его, погибли, покрыли дно сплошным слоем биомассы. Сумели выжить лишь несколько видов простейших. Уровень воды в пруде на 7 метров выше уровня воды в реке Припять, поэтому и сегодня существует опасность попадания радиоактивности в Днепр.
Стоит отметить, что усилиями многих людей удалось избежать загрязнения Днепра путем осаждения радиоактивных частиц на построенных многокилометровых земляных дамбах на пути следования зараженной воды реки Припять. Было также предотвращено загрязнение грунтовых вод – под фундаментом 4–го блока был сооружен дополнительный фундамент. Были сооружены глухие дамбы и стенка в грунте, отсекающие вынос радиоактивности из ближней зоны ЧАЭС. Это препятствовало распространению радиоактивности, но способствовало концентрации её на самой ЧАЭС и вокруг неё. Радиоактивные частицы и сейчас остаются на дне водоемов бассейна Припяти. В 88 г. принимались попытки очистки дна этих рек, но в связи с развалом союза не были закончены. А сейчас такую работу вряд ли кто-нибудь будет делать.
Авария на ЧАЭС привела к выбросу из активной зоны реактора 50 МКи радионуклидов и 50 МКи радиоактивных благородных газов, что составляет 3–4% от исходного количества радионуклидов в реакторе, которые поднялись с током воздуха на высоту 1200 м. Выброс радионуклидов в атмосферу продолжался до 6 мая, пока разрушенную активную зону реактора не забросали мешками с доломитом, песком, глиной и свинцом. И все это время в атмосферу поступали радионуклиды, которые развеялись ветром по всему миру. Сильному радиоактивному загрязнению подверглись Гомельская и Могилевская области Белоруссии, некоторые районы Киевской и Житомирской областей Украины, часть Брянской области России. Но основная часть радионуклидов осела в так называемой 30–километровой зоне и к северу от неё.
Кужир П.Г. пишет, что в выбросах было выделено 23 основных радионуклида, таких как: йод–131, стронций–90, цезий–137, калий–40, плутоний–238, –239, –240, –241, америций–241 и другие. Большая часть из них распалась в течении нескольких месяцев, у других период полураспада составляет 29 и 30 лет, у третьих он исчисляется тысячами и миллионами лет (Приложение А, таблица 1) [11].
1.2. Ликвидация последствий аварии на ЧАЭС
Первоочередной задачей по ликвидации последствий аварии было осуществление комплекса работ, направленного на прекращение выбросов радиоактивных веществ в окружающую среду из разрушенного реактора. С помощью военных вертолётов очаг аварии забрасывался теплоотводящими и фильтрующими материалами, что позволило существенно снизить, а затем и прекратить выброс радиоактивности в окружающую среду.
Проводились также специальные мероприятия по предотвращению попадания радиоактивных веществ из разрушенного реактора в грунт под зданием четвертого энергоблока.
В целях предупреждения распространения радиоактивности через подземные и поверхностные воды в районе Чернобыльской АЭС был создан комплекс защитных и гидротехнических сооружений [23].
Важным этапом работы по ликвидации последствий аварии, стало сооружение укрытия над разрушенным реактором с целью обеспечения нормальной радиационной обстановки на окружающей территории и в воздушном пространстве. Объект «Укрытие» был сооружен в короткие сроки в условиях мощного радиационного облучения персонала. Меры, принятые в целях сокращения сроков возведения объекта и снижения высоких мощностей дозы внутри него, привели к тому, что его конструкция имела определенные дефекты, а также к отсутствию всесторонних данных о стабильности поврежденных конструкций 4–го энергоблока.
За время прошедшее со времени возведения объекта «Укрытие», техническое состояние конструкционных элементов этого объекта ухудшилось из–за коррозии, вызываемой влагой. Основная потенциальная опасность для объекта «Укрытие» – это возможное разрушение конструкций верхней части и выход радиоактивной пыли в окружающую среду.
На сегодняшний день, чтобы избежать возможного разрушения объекта «Укрытие», планируются меры по укреплению нестабильных конструкций. Кроме того, существующий объект «Укрытие» планируется накрыть новым безопасным конфайнментом (НБК), который будет иметь срок службы более 100 лет. Как ожидается, сооружение НБК позволит демонтировать существующий объект «Укрытие», удалить из 4–го блока высокорадиоактивные топливосодержащие массы и в конечном итоге выполнить работы по выводу разрушенного реактора из эксплуатации. При проведении аварийно–восстановительных работ, как на площадке Чернобыльской АЭС, так и вблизи нее образовались большие количества радиоактивных отходов, которые были размещены во временных приповерхностных хранилищах отходов и в установках для захоронения. В период 1986–1987 годов на расстояниях от 0,5 до 1,5 км от площадки реактора были созданы траншейные и насыпные могильники, с тем чтобы избежать распространения пыли, снизить уровни радиации и улучшить условия работы на 4–м энергоблоке и вблизи него. Эти могильники были созданы без надлежащей проектной документации и инженерно– технических барьеров, и они не удовлетворяют современным требованиям безопасности отходов. За годы, прошедшие после аварии, были израсходованы значительные средства на проведение систематического анализа и выработку приемлемой стратегии обращения с имеющимися радиоактивными отходами. Однако до настоящего времени еще не выработано общеприемлемой стратегии обращения с радиоактивными отходами на Чернобыльской АЭС и в зоне отчуждения, и особенно в отношении высокоактивных и содержащих долгоживущие радионуклиды отходов. Можно ожидать, что в предстоящие годы в связи с проведением работ по сооружению НБК, возможному демонтажу объекта «Укрытие», удалению ТСМ и выводу из эксплуатации 4–го энергоблока образуются дополнительные количества радиоактивных отходов [2].
1.3. Чернобыльская зона отчуждения
Чернобыльская зона отчуждения, возникла в результате проведения мероприятий по ликвидации последствий аварии. В качестве условной границы ее территории была принята изолиния мощности экспозиционной дозы g–излучения 0,05 мР/ч на 10 июня 1986г, т.е. 5–10–кратное увеличение естественного фона. Контур загрязненной территории имел три отчетливые ветви радиоактивного следа – северную, южную и западную, которые накрывали южные районы Белоруссии, западную часть Брянской области, северные и центральные районы Украины. В пределах указанной зоны радиационное воздействие катастрофы на человека и окружающую среду достигло максимальных (наиболее опасных) значений. Поэтому, в несколько этапов, с территории Чернобыльской зоны отчуждения, была произведена эвакуация населения, прекращена хозяйственная деятельность, закрыты промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Некоторые, наиболее загрязненные, села были разрушены и захоронены.
На территории Зоны отчуждении было определено три контролируемых территории: особая зона (непосредственно промплощадка ЧАЭС), 10–километровая зона, 30–километровая зона [22]. Официальное название территорий, которые окружают Чернобыльскую АЭС и на которых запрещено постоянное проживание населения называется – Чернобыльская зона отчуждения и зона безусловного (обязательного) отселения. Необходимо отметить, что условия пребывания человека и его деятельность на территории Чернобыльской зоны отчуждения оговорено Законами. Земли зон отчуждения и безусловного (обязательного) отселения выведены из хозяйственного оборота, ограждены от соседних территорий и переведены в категорию радиационно-опасных земель. Законодательная трактовка термина радиационно-опасные земли, следующая: это земли, на которых невозможно дальнейшее проживание населения, получение сельскохозяйственной и другой продукции и продуктов питания, которые бы соответствовали республиканским и международных допустимым уровням содержания радиоактивных веществ, или которые нецелесообразно использовать за экологическими условиями. В пределах радиоактивно–загрязненных территорий (зоны отчуждения) осуществляется ряд работ по недопущению распространения радиоактивных загрязнений за пределы зоны отчуждения и поступления радионуклидов в основные, близ лежащие водоемы [26].
В настоящее время в зоне отчуждения, в особой зоне, продолжается дезактивация наиболее загрязнённых участков [21].
В 1988 г. в соответствии с постановлением Совета Министров республики № 485 от 18 июля на площади 131,3 тыс. га белорусского сектора 30–километровой зоны ЧАЭС был создан Полесский государственный радиационно-экологический заповедник (ПГРЭЗ). Гомельский облисполком (решение № 71 от 3.03.93 г.) передал в состав заповедника сопредельные с ним загрязненные земли Брагинского, Хойникского и Наровлянского районов. В результате площадь Полесского заповедника возросла до 215,5 тыс. га, с него отселены 22 тысячи жителей и находятся 96 покинутых населённых пунктов. Административный центр ПГРЭЗ расположен в г. Хойники. Заповедник создан с целью ведения радиационно–экологического мониторинга, радиобиологических исследований, поиска возможных путей использования территории, с которой были отселены жители и остановлена хозяйственная деятельность, а также для сохранения генофонда и видового разнообразия местной флоры и фауны [19].
В последующий период, включая настоящее время и обозримое будущее, радиоэкологическая обстановка в республике, в том числе и на отчужденных территориях, определяется «долгоживущими» изотопами. Альфа–, бета– и гамма–излучающие радионуклиды присутствуют практически во всех компонентах экосистем, вовлечены в геохимические и трофические циклы миграции. И эта ситуация, по данным прогнозов Республиканского центра радиационного контроля и мониторинга природной среды, в будущем изменится незначительно [21].
Чернобыльская катастрофа оказала воздействие на все сферы жизнедеятельности человека – производство, культуру, науку, экономику и др. Из сельскохозяйственного оборота выведено 2,64 тыс. кв. км сельхозугодий. Ликвидировано 54 колхоза и совхоза, закрыто 9 заводов перерабатывающей промышленности агропромышленного комплекса. Резко сократились посевные площади и валовой сбор сельскохозяйственных культур, существенно уменьшилось поголовье скота. Значительно уменьшены размеры пользования минерально-сырьевыми ресурсами. Из пользования выведено 22 месторождения. Большой урон нанесен лесному хозяйству. Ежегодные потери древесных ресурсов превышают в настоящее время 2 млн. кубических метров [19].
1.4. Оценка состояния отчужденных территорий подверженных радиационному загрязнению
Одним из главных методов оценки состояния отчужденных территорий подверженных радиационному загрязнению является радиационный мониторинг.
Понятие «мониторинг» сформировал Ю.А. Израэль при создании и разработке функционирующих сетей экологического мониторинга в СССР в системе Гидрометслужбы в начале 70–х гг [6]. Радиационный мониторинг – это система длительных регулярных наблюдений с целью оценки состояния радиационной обстановки, а также прогноза изменения ее в будущем [8].
Радиационный мониторинг проводится для установления полей загрязнения, с целью наблюдения за естественным радиационным фоном; радиационным фоном в районах воздействия потенциальных источников радиоактивного загрязнения, в том числе для оценки трансграничного переноса радиоактивных веществ; радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха, почвы, поверхностных вод на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС [9].
Радиационный мониторинг является составной частью общеэкологического мониторинга, он состоит из трех частей: наблюдения, анализа и прогноза.
Существует два направления радиационного мониторинга:
1) Дистанционные способы мониторинга – аэро– и наземная гамма–съемки, высокомобильные, требующие участия высококвалифицированных кадров, развивались и осуществлялись на базе научно–исследовательских организаций.
2) Сетевые наблюдения внедрялись как составная часть Общегосударственной службы контроля за уровнем загрязнения внешней среды по территории всей страны.