Прогнозирования загрязнения с/х продукции радионуклидами

Ульяновская Государственная Сельскохозяйственная Академия

шифр:14

Контрольная работа

по курсу "Сельскохозяйственная радиобиология и радиология"

студента 1 курса

заочного отделения

факультета биотехнологии

по специальности:

"Технология производства

и переработки с/х продукции"

Илюхина Д.А.

Ульяновск

2009

Содержание

1. Цели прогнозирования загрязнения с/х продукции радионуклидами

2. Ионизирующая радиация и сохранение растениеводческой продукции

3. Природный радиационный фон Ульяновской области

1. Цели прогнозирования загрязнения с/х продукции радионуклидами

В настоящее время и в перспективе особо остро встаёт проблема

Экологической безопасности окружающей среды, экологически безопасного природопользования при возрастающих антропогенных нагрузках.

Загрязнение системы "почва - растения - вода" различными химическими веществами, а главным образом твердыми, жидкими и газообразными отходами промышленности, продуктами топлива и т.д. приводит к изменению химического состава почв.

Техногенные выбросы радионуклидов в природную среду вряде районов земного шара значительно превышают природные нормы.

До недавнего времени в качестве важнейших загрязняющих веществ рассматривались, главным образом, пыль, угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, углеводороды. Радионуклиды рассматривались в меньшей степени.

В настоящее время интерес к загрязнению радиоактивными веществами вырос, в связи с факторами появления острых токсичных эффектов, вызванных загрязнением стронцием и цезием.

Чернобыльская катастрофа повлияла на экологическую ситуацию во многих регионах Российской Федерации. По состоянию на март 1992 г загрязнение почв радионуклидами со средней плотностью загрязнения цезием - 137 более 1.0 нюри/км2 составило Тульской области 47 % территории, Орловской - 40 %, Брянской - 34 %, Калужской и Тамбовской - 17 %, Курской - 4,4 %, Пензенской - 3 %, Воронежской - 1,5 %, Ленинградской - 1%, Смоленской - 0,5 %, Рязанской область (13 %) оказалась одной из наиболее загрязненных выпадения областей России. По площади с уровнями плотности цезиевого загрязнения более 1 Ки/км2 - 5210 км2 область занимаетчетвёртое место в России. В Рязанской области радиоактивному загрязнению bподвержены 19 районов. Радионуклиды по цепочке "почва - растение - животное"попадают в организм человека, накапливаются и оказывают не благоприятное воздействие на здоровье. Поэтому одной из задач современности является производство экологически "чистой" продукции.

Важнейшая проблема сельского хозяйства в условиях загрязнения почвы радиоактивными элементами - максимально возможное снижение поступления этих веществ в растениеводческую продукцию и предотвращение накопление их в организмах сельскохозяйственных животных. Решение этой задачи связано с комплексом мероприятий, которые необходимо проводить в сельском хозяйстве.

Основание для проведения данных мероприятий является увеличение заболеваемости и смертности, врожденных уродств и населения, проживающего на загрязнённых территориях.

Вопрос об изменении ведения сельского хозяйства должен решаться в каждом конкретном случае с учётом всех обстоятельств на основе точной и достоверной информации в зависимости от типа почвы, её механического состава, водно-физических и агрохимических свойств и от степени загрязнённости территории.

Источники радиоактивного загрязнения

Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии радиационного фона окружающей среды. Радиоактивное излучение определяется естественным радиационным фоном и искусственным. Естественный радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников космического и земного происхождения, действующих на человека на поверхности земли. Космические лучи представляют собой поток частиц (протонов, альфа-частиц, тяжёлых ядер) и жёсткого гамма-излучения (это так называемое первичное космическое излучение). При взаимодействии его с атомами и молекулами атмосферы возникает вторичное космическое излучение, состоящее из мезонов и электронов.

Естественное радиоактивные элементы условно можно разделить на три группы:

1. изотопы радиоактивных семейств урана, тория и актиноурана;

2. не связанные с первой группой радиоактивные элементы - калий - 40, кальций - 48, рубидий - 87 и др.;

3. радиоактивные изотопы, возникающие под действием космического излучения - углерод - 14 и тритии.

Технически изменённый радиационный фон представляет собой ионизирующее излучение от природных источников, претерпевших определённые изменения в результате деятельности человека. Например, поступление радионуклидов в биосферу вместе с извлечёнными на поверхность земли из недр полезными ископаемыми (главным образом минеральными удобрениями), в результате сгорания органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материалов, содержащих естественные радионуклиды, а также облучения за счёт полётов на современных самолётах.

Излучение, обусловленное рассеянными в биосфере искусственными радионуклидами, представляет собой искусственный радиационный фон (аварии на АЭС, отходы предприятий ядерной энергетики, использование искусственных ионизирующих излучений в медицине, народном хозяйстве).

Радиоактивное загрязнение природных средств на территории Российской Федерации в настоящее время обусловлено следующими источниками:

- глобально распределёнными долгоживущими радиоактивными изотопами - продуктами испытаний ядерного оружия, проводивших в атмосфере и под землёй;

- выбросом радиоактивных веществ из 4-го блока Чернобыльской АЭС в апреле -мае 1986 года;

- плановыми и аварийными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду от предприятий атомной промышленности;

- выбросами в атмосферу и сбросами в водные системы радиоактивных веществ с действующих АЭС в процессе их нормальной эксплуатации;

- привнесенной радиоактивностью (твёрдые радиоактивные отходы и радиоактивные источники).

Атомная энергетика вносит весьма незначительный вклад в изменение радиационного фона окружающей среды при нормальной работе ядерных установок. АЭС является лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Отработанное в АЭС ядерное топливо иногда подвергается вторичной обработке. Заканчивается процесс, как правило, захоронением радиоактивных отходов.

Но в результате аварий на АЭС в окружающую среду могут попасть большое количество радионуклидов. Возможны аварии с локальными загрязнения только технологических помещений. Также случаются аварии, которые сопровождаются выбросом в окружающие среду радиоактивных веществ в количествах, превышающие установленные пределы. Большую опасность при этом имеют выбросы в атмосферу. Аварийный выброс в водную среду, по мнению специалистов, менее вероятное событие и будет характеризоваться более низкими уровнями воздействия.

2. Ионизирующая радиация и сохранение растениеводческой продукции

Ионизирующая радиация -- это особый вид энергии, которая образуется в результате различных превращений в атомах. Отличают эту радиацию от других видов энергии (механической, тепловой, электрической и другой) две особенности. Во-первых, ионизирующее излучение проникает в тело человека и в любые другие ткани на разную глубину в зависимости от вида и энергии этого излучения, а также плотности вещества или тканей, на которые оно воздействует. Отсюда и термин "проникающее излучение" как синоним термина "радиация". Во-вторых, все виды этой радиации не просто проходят сквозь ткани, а взаимодействуют с веществом, молекулами тканей, вызывая появления в них на короткое время электрически заряженных частиц -- ионов. Отсюда термин "ионизирующее излучение". В отличие от него видимый свет и ультрафиолетовые лучи не являются ни проникающими, ни тем более ионизирующими.

По своей природе ионизирующее излучение делят на 2 вида:

коротковолновое электромагнитное излучение -- рентгеновское и гамма-излучение; корпускулярное излучение, представляющее собой потоки частиц -- альфа-частиц, бета-частиц (электронов), протонов, нейтронов, тяжёлых ионов и других.

Наиболее важными для человека видами излучений, с которыми он сталкивается в условиях повседневной жизни, профессиональной деятельности и в случаях возникновения радиационных аварий, являются рентгеновское и гамма-излучения, нейтроны, альфа- и бета-лучи. Ионизирующие излучения являются мутагенным фактором, поэтому вопросы их влияния на все проявления жизни занимают важное место среди проблем современного естествознания.

Для защиты от альфа-излучения достаточно простого листа бумаги. Эффективную защиту от бета-частиц обеспечит алюминиевая пластина толщиной не менее 6 мм; наибольшей проникающей способностью обладает гамма- излучение. Для защиты от него необходим экран из свинцовых пластин или толстых бетонных плит.

Радиоэкология изучает воздействие ионизирующих излучений и радиоактивных элементов на окружающую среду и отдельные её компоненты (особи, популяции, сообщества, экосистемы), а также миграцию радионуклидов.

Ионизирующие излучения начали считать важным экологическим фактором ещё в середине 30-х годов текущего столетия, однако широкое развитие радиоэкологических исследований приходится на 50-е годы ,когда антропогенная деятельность (и в 1-ую очередь ядерные испытания) привела к изменению естественного радиационного фона.

3. Природный радиационный фон Ульяновской области

Самый низкий радиационный фон по области в Заволжском районе Ульяновска, который стоит на кварцевых песках - 7-9 микрорентген в час. А самая высокая радиация - в районе самого популярного областного курорта Ундоры, где на берег Волги выходят слои горюче-сланцевых пород - 32-36 микрорентген в час. Эта активность - природная, которую человек не в силах изменить. Ундоровский радиационный фон можно рассматривать как загрязнение (нормальный фон составляет 10-12 микрорентген в час). Но оценивать эту аномалию можно по-разному. Например, если посмотреть записки об ундоровском минеральном источнике доктора Евгения Чучкалова, то он считает эту особенность благом для курорта. Повышенная радиоактивность вызывает повышенную ионизацию воздуха, которая в основном свойственна высокогорным районам. При таком фоне Ундоры должны находиться на высоте 1000 метров над уровнем моря, а не на отметке в 100 метров.

Три района области - Инзенский, Карсунский и Вешкаймский - попали под чернобыльский "хвост". На открытых пространствах загрязнение составляет от 80 до 100 микрорентген в час (для сравнения: в зоне Чернобыля радиация достигает одного рентгена в час и выше). Местными экологами была проверена загрязненность в лесах. Установлено, что ни в ягодах, ни в деревьях радиационная грязь не накапливается. Тем не менее, начались реабилитационные работы на загрязненных территориях. Снимался двадцатисантиметровый слой земли и вывозился в могильники, специальные территории, в каждом из трех районов для захоронения радиоактивных отходов. На территории области сейчас находятся три могильника емкостью от 60 до 200 кубометров. Ряд крупных имеется в государственном научном центре РФ НИИАР.

В 1992 году была проведена гамма-спектрометрическая съемка территорий Ульяновска и Димитровграда. Это дорогостоящее мероприятие местным экологам удалось осуществить за счет госбюджета. Просматривалась земля в радиусе 30 километров от этих городов. На вертолете была установлена спецаппаратура, которая фиксировала места сильного радиационного загрязнения. После съемки все источники повышенной радиации на территории городов были изучены. В Ульяновске рекордсменом по загрязнению стал приборостроительный завод, на территории которого обнаружили 167 радиоактивных источников. Виной всему был шлак. Когда-то на завод привезли радиоактивный уголь, а контроля на предприятии не было. Уголь сожгли, а шлак использовали на территории, какую-то часть продали. Впоследствии весь радиоактивный шлак с территории завода убрали. Грунт заровняли, а на том месте построили сотни гаражей. До сих пор это большая проблема для Ульяновска - гаражи, которые находятся на радиоактивной земле. К тому же нет и "емкости" для приема такого большого количества зараженного грунта. Небольшое пятно непонятного происхождения было обнаружено и между Средними и Старыми Алгашами. Известно, что там в овраге фосфориты и горючие сланцы выходят на поверхность.

В Димитровграде одним из самых радиоактивных участков оказалась колония для несовершеннолетних преступников. Все дело в теплотрассе, которая проходит по территории колонии и обсыпана радиоактивным грунтом. Фон составляет около 130 микрорентген в час. Для складирования грунта с этого объекта пока тоже нет подходящего места. Также во время съемки в Димитровграде был обнаружен таинственный камень диаметром в 30 см, который показывал высокую радиоактивность.