Радиационное и химическое загрязнение

Введение

Одна из существенных экологических проблем современности – это химическое и радиационное загрязнения окружающей среды.
Радиоактивное загрязнение – это загрязнение внешней среды, при котором человек и другие живые организмы испытывают на себе воздействие радиоактивного излучения.
В развитых странах эта проблема решается на государственном уровне. Этот вид физического загрязнения распространен в нашей стране и занимает второе место после загрязнения химическими веществами.
Актуальность темы реферата заключается в том, что радиационное и химическое загрязнения - наиболее опасные виды физического загрязнения окружающей среды, связанные с воздействием на человека и другие виды организмов радиационного излучения и химических веществ.
Цель работы – более полное изучение радиационного и химического загрязнения.
Для достижения поставленной цели необходимо решить несколько задач: рассмотреть общую характеристику радиационного загрязнения, риск радиационной опасности, инженерные мероприятия по уменьшению распространения искусственного и естественного радиационного заражения, виды и разновидности химических загрязнений, последствия загрязнения, а также мониторинг радиационной обстановки РФ и другие моменты.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (три главы), заключение и библиографический список, состоящий из семи источников литературы.


1. Радиационное загрязнение
1.1 Общая характеристика
Радиационное загрязнение – наиболее опасный вид физического загрязнения окружающей среды, связанный с воздействием на человека и другие виды организмов радиационного излучения. В развитых странах в настоящее время радиационное загрязнение окружающей среды представляет наибольшую опасность вследствие того, что один из основных источников этого вида загрязнения – ядерная энергетика в последнее время развивается наиболее быстрыми темпами. По оценкам экспертов, этот вид загрязнения среды в нашей стране и в других государствах СНГ находится на втором месте после химического загрязнения.
К радиационному загрязнению относятся:
• собственно радиационное загрязнение, под которым понимается физическое загрязнение среды, связанное с действием альфа- и бета-частиц и гамма-излучений, возникающих в результате распада радиоактивных веществ,
• загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами, т.е. по существу химическое загрязнение среды, связанное с превышением естественного уровня содержания (природного фона) радиоактивных веществ в окружающей среде.
Второй вид загрязнения среды проявляется в результате действия излучений, сопровождающих радиоактивный распад. Поэтому и контроль содержания радиоактивных веществ, и оценка их действия на живые организмы производится путем регистрации излучений. В связи с этим принято объединять эти два вида загрязнения и рассматривать их в качестве радиационного загрязнения окружающей среды.1
1.2 Риск радиационной опасности
Результаты сравнительной оценки индивидуального среднего риска фатального исхода в год по данным, показывают, что индивидуальный риск погибнуть в результате катастрофы, связанной с аварией ядерного реактора, крайне мала по сравнению с другими факторами техногенного риска.
Средний риск – количественная оценка степени опасности гибели человека – определяется как отношение числа неблагоприятных последствий (т.е. смертельных исходов) к их возможному числу за определенный интервал времени.
Ядерная энергетика создает риск опасности для жизни человека в миллион раз меньший, чем риск погибнуть в дорожно-транспортных происшествиях, и в 10 тысяч раз меньший, чем погибнуть в железнодорожных авариях. Принципы конструирования и строительства ядерных реакторов примерно одинаковы во всех странах, развивающих атомную энергетику, и уровень надежности и безопасности реакторов считается достаточным, чтобы риск для населения был минимален.
Однако риск радиационной опасности не определяется только безопасностью ядерных реакторов, он зависит от степени радиационного загрязнения территорий, связанных с производством и испытанием ядерного оружия, с работой предприятий, занимающихся добычей, обогащением и переработкой ядерных материалов и т.п. Более того, риск радиационной опасности оценивается не только вероятностью фатальных исходов, но и вероятностью получения дозы облучения и последующих разнообразных заболеваний. В настоящее время в литературе оценки риска указанных факторов радиационной опасности не рассматриваются. Ясно, что в целом риск радиационной опасности значительно (и возможно, во много раз) больше, чем оцененный выше только по вероятности аварий в ядерной энергетике. Поэтому неудивительно, что интуитивно воспринимаемая обществом радиационная опасность сравнима с опасностью химического загрязнения среды.2
1.3 Источники радиационного загрязнения
Факторы радиационной опасности разделяются по происхождению на естественные и антропогенные. К естественным факторам относятся ископаемые руды, излучение при распаде радиоактивных элементов в толще земли и др. Антропогенные факторы радиационной опасности связаны с добычей, переработкой и использованием радиоактивных веществ, производством и использованием атомной энергии, разработкой и испытанием ядерного оружия и т.п. Наибольшую опасность для здоровья человека представляют антропогенные факторы радиационной опасности, связанные со следующими видами и отраслями человеческой деятельности:
• атомная промышленность;
• ядерные взрывы;
• ядерная энергетика;
• медицина и наука.
Они имеет свои основные источники загрязнения среды как радиоактивными элементами, так и радиационными излучениями. Кроме того, атомная промышленность и ядерная энергетика являются основными источниками радиоактивных отходов (РАО), исключительно опасных для всего живого на планете, что создало сравнительно новую проблему человечества – проблему захоронения, утилизации, складирования РАО, решение которой до сих пор не существует. Другая новая проблема вызвана реализацией достигнутых между ядерными державами соглашений по ядерному разоружению – это проблема ликвидации ядерного оружия, связанная в основном с демонтированием и безопасной транспортировкой, складированием и хранением большого количества ядерных боеголовок (до нескольких десятков тысяч с двух сторон – с российской и американской). Обе проблемы требуют колоссальных экономических затрат, сравнимых с национальным доходом развитых стран. В ближайшее время к этим двум добавится и третья проблема, вызванная окончанием срока эксплуатации десятков ядерных реакторов атомных электростанций (АЭС) и атомного подводного флота.
Атомная промышленность занимается добычей, переработкой и обогащением радиоактивного сырья, используемого далее либо как топливо в ядерной энергетике, либо для создания систем ядерного оружия (ядерные боеголовки). Следовательно, предприятия атомной промышленности имеют дело непосредственно с радиоактивными веществами, часть которых неизбежно попадает в окружающую человека среду в виде отходов либо рассеивается в почве, атмосфере, водоемах.
Как известно, наибольший ущерб биосфере и человечеству был нанесен испытаниями ядерного оружия в атмосфере, которые продолжались до 1980 г. (Китай), хотя ведущие ядерные державы завершили их в 1962 (СССР) и 1963 (США) годах. Особенно сильно способствовал радиоактивному загрязнению Азиатского материка мощнейший (до 3 мегатонн) воздушный ядерный взрыв в Китае, последствия которого на территориях Средней и Центральной Азии, Сибири и Дальнего Востока прослеживаются до сих пор.
Испытания ядерного оружия привели к распространению радиоактивных продуктов по всему земному шару

. Продукты эти с осадками попадают из атмосферы в почву, грунтовые воды и, следовательно, в пищу человека и живых существ. Согласно некоторым оценкам, на долю наземных ядерных взрывов приходится более половины (до 5 т) рассеянного в настоящее время в биосфере плутония.
Использование изотопов радиоактивных элементов в медицине для диагностики и в лечебных процедурах также способствует широкому территориальному распространению радиационного загрязнения. Если ядерные взрывы практически прекращены, то медицина остается действующим в настоящее время фактором радиационной опасности. Другим действующим до сих пор фактором радиационного загрязнения среды являются многочисленные исследовательские ядерные реакторы, существующие в университетах и научно-исследовательских центрах (лабораториях, институтах и др.) в разных странах мира. Исследовательские реакторы широко используются в экспериментах, при получении изотопов, проведении нейтронно-активационного анализа материалов, создании перспективных типов реакторов и т. д.
1.4 Распространение искусственного и естественного радиационного заражения
Особенно сильное радиационное загрязнение в нашей стране произошло вследствие испытаний ядерного оружия в Семипалатинске (до 1963 г.) и из-за катастрофы на Чернобыльской АЭС (1986 г.). Радиационное загрязнение окружающей среды происходит также в связи с добычей топлива для АЭС. Моря и океаны загрязняются ядерными энергетическими установками на судах (атомные ледоколы, военные корабли, в частности атомные подводные лодки).
Распространению радиационных загрязнений способствует широкое применение радиационных материалов во многих отраслях народного хозяйства: медицине, машиностроении, производстве искусственного волокна, пищевой промышленности и т.д. Только в Москве, например, более 1500 предприятий и учреждений используют в своей деятельности ядерные установки различного назначения, радиационно-опасные вещества и изделия из них.
Лица, допущенные к работе с радиоактивными материалами должны строго соблюдать требования, обеспечивающие радиационную безопасность. Однако, недопустимо беспечное, если не сказать преступное, отношение части персонала, имеющего доступ к радиационным веществам, их правильному использованию и хранению, привело к опасному распространению этих веществ.
В результате появилась масса, в том числе совершенно неожиданных случаев распространения радиации, часто с печальным, а иногда с летальным исходом.3
Кроме радиации, которая создается человеческой деятельностью, существует многократно превышающая ее по планете естественная радиация. Она создает радиационный фон, образуемый космическим излучением, увеличивающийся с высотой над уровнем моря и излучением естественных радионуклидов, которые могут находиться в грунте и строительных материалах. Эта естественная радиация создает повышенные дозы облучения для лиц, находящихся на большой высоте, например, во время полета на аэропланах, а также находящихся на большой глубине под Землей (в шахтах, бункерах и т.п.).
В обычных условиях естественная радиация создает малые дозы облучения 12-20 микрорентген в час, что значительно ниже недавно установленной более жесткой нормы (около 60 микрорентген в час), которая, по мнению медиков, не влияет на самочувствие и здоровье людей.
Однако, в зданиях, как правило, доза облучения оказывается существенно большей. Например, в Санкт-Петербурге средняя мощность дозы гамма-излучений больше, чем в парках: в деревянном здании - в 1,4 раза, в здании из силикатного кирпича - в 1,9 раза, а в панельном здании - в 2,5 раза.
1.5 Инженерные мероприятия по уменьшению распространения искусственного и естественного радиационного заражения
Главное инженерное мероприятие, направленное на нераспространение радиации, заключается в захоронении радиоактивных отходов, количество которых постоянно возрастает.
Переработкой и захоронением неядерных радиоактивных отходов (РАО) занимается Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (Мос.НПО "Радон"). Предприятие обслуживает Москву и 10 прилегающих к ней областей. Выполненные Мос.НПО "Радон" разработки обязательны для всех других населенных пунктов (в основном крупных городов).
Предварительная обработка и переработка радиоактивных отходов включает сортировку, демонтаж, фрагментирование, дезактивацию, компактирование, остекловывание, цементирование, битумирование, сжигание и т.д.
Помимо инженерных способов переработки РАО существует также природный барьер. Он представляет собой бетонную емкость глубиной 4,5 м, в которую укладывают контейнеры с переработанными кондиционированными РАО. Пространство между контейнерами и над ними заливают жидким бетоном. Сверху хранилище засыпают слоем грунта толщиной 2-2,5 м.
Транспортировку РАО осуществляют специальным автотранспортом.
Инженерные мероприятия, снижающие недопустимое повышение радиационного фона в помещениях вследствие естественной радиации. Это, прежде всего, усиленная вентиляция их, создающая увеличенный воздухообмен с желательным преобладанием притока над вытяжкой, т.е. созданием в помещениях подпора особенно в нижних этажах, в частности подвалах и подполье, что будет способствовать уменьшению эскалации радона. Кроме того, может быть рекомендована окраска внутренних поверхностей стен масляной краской или оклейка их воздухонепроницаемым слоем.
С целью уменьшения воздействия радиации, которое может быть неблагоприятным, необходимо распространить знания радиационной гигиены и безопасности на все население, а не оставлять их только достоянием лиц, работающих с источниками радиационного излучения. Необходимо обеспечить население нужным количеством дозиметрических приборов радиации.
1.6 Средства, применяемые для дезактивации
Дезактивация - это такое удаление радиоактивных веществ с зараженных объектов, которое исключает поражение людей и обеспечивает их безопасность. Объектами дезактивации могут быть жилые и производственные здания, участки территории, оборудование, транспорт и техника, одежда, предметы домашнего обихода, продукты питания и вода. Конечная цель дезактивации - обеспечить людей, исключить или уменьшить вредное воздействие ионизирующего излучения на организм человека. Характерной особенностью дезактивационных мероприятий является строго дифференцированный подход к определению объектов, которые следует дезактивировать. Такой подход позволяет из большего количества зараженных объектов выделить наиболее важные для жизнедеятельности людей и при ограниченных силах и средствах провести запланированные работы. Заражение поверхностей может быть адгезионным, поверхностным и глубоким. При адгезионном заражении радиоактивные частицы удерживаются на поверхности силами адгезии (прилипания). Прилипшие частицы легко удаляются с поверхности в том случае, если сила отрыва будет больше силы адгезии. В водной среде силы адгезии значительно уменьшаются, поэтому применение воды в целях дезактивации вполне оправданно. Реже можно встретиться со случаями поверхностного и глубинного заражения. Обусловлены они процессами адсорбции, ионного обмена и диффузии. При этом заражается весь верхний слой, который должен удаляться вместе с радиоактивными веществами.
Таким образом, все способы дезактивации можно разделить на жидкостные и безжидкостные.
Жидкостный - удаление радиоактивных веществ струей воды или пара, либо в результате физико-химических процессов между жидкой средой и радиоактивными веществами