Радиоактивное загрязнение воды: основные причины, последствия и пути борьбы с ними

Информация о последствиях воздействия радиации на здоровье доступна каждому человеку.

Поэтому люди опасаются аварий на атомных станциях и поддерживают экологические инициативы по решению проблемы радиоактивных отходов.

Причины этих страхов обоснованы. Радиационное загрязнение опасно для жизни из-за выброса ионизирующего излучения. Этот тип излучения достаточно силен, чтобы вызвать повреждение тканей и ДНК в генах.

Что такое радиационное загрязнение?

Радиоактивное загрязнение воды представляет собой присутствие радиоактивных веществ в жидкости, где это присутствие является непреднамеренным или нежелательным.

Радиационное загрязнение опасно из-за особенности распада веществ-загрязнителей. В процессе распада некоторых химических элементов возникает ионизирующее излучение (альфа-, бета- и гамма-лучи), образуются свободные нейтроны.

Основные источники

Выделяют два пути проникновения радионуклидов в гидросферу:

1. Природный. Радиоактивные материалы просачиваются из почвенных отложений в водоносный горизонт, загрязняя грунтовые воды. Океаны и моря являются естественными хранилищами природного урана, присутствующего в морской воде в виде уранилкарбоната.
2. Антропогенный. Человек добывает радиоактивное сырьё, использует его для нужд промышленности и в военных целях. В результате человеческой деятельности образуются опасные радиоактивные отходы, при неправильном обращении способные загрязнить воздух, почву и воду. Также происходят чрезвычайные ситуации, аварии и природные катастрофы, в результате которых радионуклиды попадают в окружающую среду, где остаются опасными очень долгое время.

Испытания ядерного оружия и мирные взрывы

Со времён Второй мировой войны, когда в августе 1945 года на японские города Хиросима и Нагасаки США сбросили атомные бомбы, некоторые страны активно занимаются разработкой своего ядерного оружия.

Эти государства образуют так называемый «ядерный клуб», в котором состоит:

• США;
• Китай;
• Россия;
• Великобритания;
• Индия;
• Франция;
• Израиль;
• Пакистан;
• КНДР.

Создание ядерного оружия ведётся в целях обороны, но представляет угрозу для всего мира как источник радиоактивного загрязнения.

Первые испытания ядерных устройств проводились в верхних слоях атмосферы, откуда радиоактивные вещества переносились в нижние слои атмосферы и затем на землю и в океан. Частицы оседали на растительности, поедались животными и рыбами, встраивались в пищевые цепи.

В СССР испытания ядерного оружия велись на территории Казахстана, Узбекистана, Кемеровской, Ивановской, Астраханской областях и других. Иногда случались аварии. В 1970-х годах в Якутии результате подземных взрывов «Кристалл» и «Кратон-3» прилегающая территория подверглась радиоактивному загрязнению.

В Казахстане с 1965 года существует «атомное» озеро Чаган, возникшее в результате мощного термоядерного взрыва. Проект «Чаган» стал первым в истории СССР промышленным использованием атомной энергии в мирных целях для нужд народного хозяйства.

В засушливой местности планировалось создать рукотворный резервуар для воды, заселив водные просторы разнообразной живностью. Эксперимент не удался, взрыв получился очень «грязным». Казахстан внёс рукотворное озеро Чаган в список особо сильно пострадавших от радиации территорий.

Атомные электростанции

Быстрая ядерная энергия радиоактивного топлива используется для нагрева воды в пар. Затем пар используется для включения турбин, которые, в свою очередь, действуют как генераторы для производства электроэнергии. Во время этого процесса в воду выбрасывается небольшое количество радиации, которая затем может быть причиной ядерного загрязнения.

Ненадлежащее захоронение отработавшего ядерного топлива

Отработавшее ядерное топливо состоит из активных элементов, срок службы которых иногда составляет около 600 лет и более. С ними следует обращаться очень осторожно, с соблюдением строгих правил в четко определенных местах.

Во времена СССР мало знали о последствиях радиации на живой организм, поэтому часть радиоактивных отходов сливали в водоёмы, считая их не опасными.

В печально известную реку Течу на Урале слили в начале 1950-х годов почти 80 млн м³ радиоактивных вод, содержащих активные изотопы стронция, цезия, циркония.

Люди, жившие по берегам Течи, продолжали вести привычную жизнь, ловили и ели рыбу, купались, поили скот. Опасные районы теперь пустуют, хотя последнюю деревню с берегов Течи расселили спустя полвека с момента загрязнения реки.

В результате 8% населения, которое жило или родилось на берегах Течи, страдает хронической лучевой болезнью. Также в этом районе чаще рождаются дети с отклонениями в развитии, повышен уровень онкологических заболеваний.

Отходы, образующиеся в медицине

В медицинских учреждениях образуются отходы класса Г, которые представляют опасность при неправильном сборе, хранении и утилизации.

Сюда относятся отходы, содержащие радиоактивные вещества в количествах, превышающих санитарные нормы:

• фармацевтические препараты, применяемые для лучевой терапии;
• диагностические аппараты (и детали к ним) для рентгенологической, радионуклидной и магнитно-резонансной диагностики;
• приборы и инструменты;
• отработанные источники радиоактивных частиц;
• отходы рентген-кабинетов и кабинетов лучевой терапии;
• любые предметы, контактировавшие с излучающими материалами.

Аварии на атомных электростанциях

Чернобыльская катастрофа случилась в СССР в 1986 году, но земли вокруг реактора непригодны для сельского хозяйства и опасны для проживания до сих пор. Пострадали подземные воды в радиусе 30 км от эпицентра аварии. Через подземные водоносные горизонты особо быстро распространялся стронций-90.

На поверхности источником радиационного загрязнения грунтовых вод стали:

• свалки радиоактивных отходов в «зоне отчуждения»;
• резервуары для охлаждающей воды, соединенные с водоносным горизонтом;
• радиоактивные осадки, выпавшие в первые часы после аварии;
• лесные пожары, поднявшие в воздух вместе с дымом радиоактивные частицы, затем осевшие на почву и попавшие в водоёмы.

Авария на японской АЭС «Фукусима-1» в 2011 году — ещё один пример масштабного загрязнения воды радиацией и крупных убытков для экономики страны. Цунами разрушило защиту АЭС и повредило систему электропитания.

Взрыв, последовавший за остановкой систем охлаждения, повредил три энергоблока и выбросил часть топлива в окружающую среду, в том числе в Тихий океан. Цезий-137 с периодом полураспада 30 лет и сейчас продолжает накапливаться в мясе и костях рыбы, поступая из загрязненной воды.

Рыболовство в районе АЭС вначале было полностью запрещено.

Теперь запрет на вылов снят, но недоверие потребителя к морепродуктам из префектуры Фукусима в стране и мире сохраняется спустя много лет после аварии.

Но большую проблему представляет охлаждающая реакторы вода, скопившаяся на территории «Фукусимы» в резервуарах. Скоро ёмкости будут исчерпаны и огромную массу радиоактивной воды придется постепенно сливать в океан, если не найдется другое решение проблемы.

Опасность загрязнения водных экосистем

Радиоактивное загрязнение гидросферы представляет опасность для здоровья людей. Присутствие радиации в водных объектах не определить визуально или на вкус, а попадание даже небольшого количества радионуклидов в экосистему и в организм человека ведёт к непредсказуемым последствиям.

Радиация вызывает нарушение физиологических процессов, приводящим к изменениям в организме разной степени тяжести:

1. Обратимым патологиям кожи, волос (волосы выпадают), легких, гениталий.
2. Отложенным во времени исходам радиационного поражения, когда происходит стимуляция онкологических заболеваний, развитие катаракты, гибель костного мозга. Ослабленный организм становится восприимчив к инфекциям, вызывающим туберкулез, пневмонию. Возможен летальный исход.
3. Структурным изменениям ДНК половых клеток. Ионизирующее излучение провоцирует мутации в сперматозоидах и яйцеклетках родителей. Структурные изменения в ДНК половых клеток передаются потомству. Наследственные расстройства могут привести к преждевременной смерти и тяжелым психическим заболеваниям.

Охрана гидросферы от радиации

В России с 2006 года действует Водный кодекс, согласно которому запрещается:

• захоронение в водных объектах ядерных материалов, радиоактивных веществ;
• превышение в сточных водах, сбрасываемых в водный объект, нормативов допустимого воздействия на водные объекты;
• проводить на водном объекте взрывных работ, в ходе которых выделяются радиоактивные вещества.

По российскому законодательству все «грязные» промышленные стоки должны подвергнуться процедуре деактивации на предприятиях и лабораториях, которые производят эти сточные воды. Эта практика поможет избежать загрязнения окружающей среды радионуклидами.

Воду, поступающую в дома по системе центрального водоснабжения, в обязательном порядке проверяют на содержание радионуклидов. Вначале определяется общее количество альфа и бета активности, содержание которых не должно 1,2 беккереля/литр.

Если показатель превышен, далее проводится качественный анализ содержащихся в воде радиоактивных элементов, а затем проводятся действия по снижению дозы.

Владельцы частных домов должны сами заботиться о качестве воды, проверив свои колодцы и скважины на содержание радона.

Видео по теме

Предлагаем посмотреть видео, где схематично показаны последствия аварии на АЭС Фукусима :

Заключение

Радиационное загрязнение воды чрезвычайно опасно, потому что жидкость способна проникать повсюду. В деревенском колодце, в городской реке и лесном болоте, в ломтике тунца, в деликатесном японском снежном крабе, выловленном в радиоактивных водах вблизи проблемной АЭС, или в салате из морской капусты могут «жить» радионуклиды.

Никто из живущих на планете не может быть полностью уверен, что защищен от радиации, «растворённой» в воде.