Мониторинг геологической среды - Королев В.А.
ISBN 5-211-03344-2
Скачать (прямая ссылка):
Однако наибольшую опасность представляют аварийные выбросы радионуклидов в окружающую среду, которые могут многократно перекрыть все фоновые нормы. Они, будучи вовлеченными в геохимический круговорот в биосфере, будут оказывать свое негативное воздействие на все живые организмы в период всего времени жизни (например, для стронция-90 и цезия-137 с периодами полураспада около 30 лет этого времени хватит на несколько поколений человека).
Таблица 25
Основные загрязнители окружающей среды предприятий атомно-энергетических комплексов (по Е.А. Яковлеву и др., 1988)
Источник отходов Тип радиоак- Физическое Типичные тивности состояние изотопы Добыча и перера- Естественная Твердое Уран-238 ботка радиоакг Радий*226 тивных руд Торий-230 Жидкое Радий-226 Газообразное Радон-2 22 Изготовление То же Твердое Уран-235 уранового топ- Жидкое Уран-235 лива на заводах Газообразное Уран-238 Эксплуатация Продуктов ак- Твердое Кобальт-58 атомных тивизации и Кобальт-60 реакторов деления <• Железо-59 Марганец-59 Церий-144 Жидкое Цезий-134 Цезий-137 Тритий Йод-131 Стронций-"90 Газообразное Азот-16 Аргон-41 Сера^ЗЗ Сера-35 Йод-129 Ксенон-133 Ксенон-137 Углерод-Ь: Переработка Продуктов де-г Твердое Амерщщй*241 топлива на левдш и транс- Стронций-90 заводах урановых эле- Жидкое Цезий-137 ментов Плутоний Церий-144 Тритий Цирконий-99 Газообразное Йод-131 Йод-129 Криптон-85 Тритий Таким образом, в случае попадания радиоактивных веществ в объекты геологической среды мониторинг должен помочь найти оптимальные способы локализации загрязнений и их ликвидации.
Исследование в системе мониторинга распространения радиоактивности во внешней среде в результате выбросов дает возможность
накапливать опыт натурного геохимического поведения радионуклидов, который, правда, дается ценой больших экологических, социальных и экономических потерь. В ходе изучения форм нахождения и миграции радионуклидов выяснились многие ранее неизвестные закономерности. В последнее время разработаны эффективные методы борьбы с "расползанием" радиоактивных загрязнений, причем в неблагоприятных по природным условиям районах. Однако многие закономерности геохимической миграции радионуклидов еще не выяснены и на исследование этих проблем должны быть направлены все системы мониторинга, существующие на объектах АЭС и атомной промышленности.
Разрабатывая в системе мониторинга геологической среды наблюдательную сеть, следует иметь в виду, что миграция радионуклидов в зоне гипергенеза осуществляется атмосферным, водным, биологическим и механическим (техногенным) путем. Сами элементы мигрируют в форме ионов, комплексных соединений, коллоидов, растворенных и свободных газов. На геохимических барьерах некоторые радиоактивные элементы теряют свою подвижность, как например, цезий в глинистых почвах и торфяниках. В зоне гипергенеза наиболее распространенным является карбонатный геохимический барьер, который контролирует концентрацию щелочно-земельных и многих других элементов. Он проявляется как в окислительной, так и в восстановительной обстановках. В системе мониторинга наличие природных геохимических барьеров должно учитываться в первую очередь.
Основное внимание следует уделять также радионуклидам, которые переносятся водой в ионной, молекулярной или комплексной форме. Именно эти формы усваиваются биотой, а значит, создают пути биологической миграции в организм человека ?— так называемые пищевые цепи (см. рис 6). В случае попадания радионуклидов в воду они усваиваются аналогично стабильным элементам. При этом практическое значение имеют в первую очередь только долгоживу-щие радионуклиды, например,.цезий-137, стронций-90, плутоний-239. По степени поступления в растения из почвы радионуклиды можно расположить в следующий ряд:
Зг-89=Зг-90>1-131>Ва-140>Сз-137>Ки-106>Се-144> >?-90=?-91>Рт-147>гп-95>МЬ-95>Ро-210.
При этом поступление радионуклидов зависит также от типа почвы, определяющего ее поглотительную способность: наименьший переход радионуклидов отмечается из черноземных высокогумусных почв, наибольший — из торфяно-болотистых почв.
В случае рядовых аварий атомных реакторов (без расплавления активной зоны и выбросов ядерного горючего во внешнюю среду) происходит выделение радионуклидов в атомарном или молекулярном состоянии. Их форма нахождения в природных образованиях, в том числе подземных водах, та же самая, что и продуктов глобальных выпадений после ядерных испытаний в атмосфере.
В случае же выброса ядерного горючего (как, например, на Чернобыльской АЭС) картина оказывается чрезвычайно сложной и труднопрогнозируемой. При этом следует иметь в виду, что ядерное топливо, представляющее собой двуокись урана с "начинкой" продуктов деления и трансурановых элементов, рано или поздно начнет переходить в миграционноспособные формы. Долгоживущие радионуклиды могут включиться в геохимические циклы, а также попадать в пищевые цепи, не говоря уже о загрязнениях атмосферы мелкодисперсными частицами размером от 50 А и более. Трансурановые элементы, являясь излучателями альфа-частиц, чрезвычайно токсичны при респираторном поступлении в легкие человека. С пылью они попадают в поверхностные и подземные воды.
