Реферат Экология на сдачу. Радиационное загрязнение
 Скачать 370.53 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан Северо-Казахстанский университет им. М. Козыбаева РЕФЕРАТ По дисциплине: «Экология и устойчивое развитие» На тему: «Радиационное загрязнение» группа МИ-21 Выполнил ___________ Гончаров Д. Проверил ___________ Пашков С. Содержание Ведение……………………………………………………………….……………3 Глава 1. Характеристика радиоактивных загрязнений и их источники…4 Глава 2. Распространение радиоактивного загрязнения…………………...6 Радиоактивное загрязнение воздушной среды………………………......6 Радиоактивное загрязнение воды...............................................................7 Радиоактивное загрязнение почвы.............................................................9 Загрязнение животного и растительного мира........................................10 Глава 3. Последствия радиоактивного загрязнения.....................................11 Глава 4. Переработка и утилизация отходов, способ борьбы с загрязнением.........................................................................................................12 Общие способы утилизации, переработки и захоронения радиоактивных отходов.............................................................................12 Радиоактивное загрязнение в Казахстане...............................................14 Заключение………………………………………………………………….......16 Список литературы.....................………………………………………………17 Введение Особое место среди загрязняющих окружающую среду занимают радиоактивные вещества. Внимание к ним сильно возросло после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. и ряда инцидентов на других гражданских и военных объектах с ядерным топливом. Сегодня существует много различных видов загрязнений. Радиационное загрязнение по опасности последствий не уступает другим видам загрязнений и актуально в последнее время в связи с обширным применением радиоактивных веществ в оружии, электроэнергетике и промышленности. В наше время в мире начитывается около 430 атомных реакторов. Большинство индустриально развитых стран используют атомную энергию для обеспечения энергией городов и областей, необходимой для комфортной жизни их населения, из-за этого повышается риск глобальной экологической катастрофы и радиационного загрязнения. Радиация действительно смертельно опасна. При больших дозах она вызывает серьезнейшие поражения тканей, а при малых может вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков. В моем реферате будут рассмотрены различные источники радиационного загрязнения, их влияние на окружающую среду, способы уменьшения радиационного загрязнения и состояние радиационного загрязнения в Казахстане. Глава 1. Характеристика радиационных загрязнений и их источники. Радиационное загрязнение — это загрязнение окружающей среды, а также продовольствия, пищевого сырья, кормов и различных предметов радиоактивными веществами, превышающих допустимые нормы. В недалеком прошлом норма была 8-9 микрорентген в час (мкР/ч). Данная норма характерна для доиндустриальной эпохи, а на сегодняшний день норма несколько повышена техногенными источниками радиации – до 11-12 мкР/ч. Повышение произошло из-за ядерных реакций в энергетике и ядерно-топливном цикле, технических источников проникающей радиации (рентгеновский аппарат, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной радиации и т.п.), а также испытание и применения ядерного оружия. Сегодня источники радиации можно разделить на естественные и техногенные (искусственные), созданы человеком. Вторые в свою очередь представляют огромную потенциальную опасность для человека и всего живого на планете. Основную часть облучения человек получает от естественных источников. От них избежать облучения совершенно невозможно. Например, радиоактивные вещества, находящиеся в земной коре – калий-40, рубидий-87, уран-238, торий-232. Однако они расположены в земной коре не равномерно и на разных уровнях, поэтому кто-то получает большие дозы облучения, кто-то маленькие дозы. Человек создал большое количество искусственных радионуклидов и научился их использовать в самых различных целях: в медицине, в атомном оружии, для производства энергии, обнаружения пожаров и т.п. Основную часть радиации от искусственных источников человек получает в процессе медицинских процедур и методов лечения, с применением радиоактивности. Например: рентгеновский аппарат, лучевая терапия для борьбы с раком и т.д. Таким образом, радиоактивное загрязнение обусловлено: - Природной радиоактивностью (космическое излучение, излучение радиоактивных веществ, содержащихся в радиоактивных породах); - Глобальным радиационным фоном, сформировавшемся в результате проведения испытаний ядерного оружия, а также ядерных взрывов в мирных целях; - Эксплуатацией радиационно опасных объектов; - Наличие территорий, загрязненных в результате аварий на объектах атомной энергетики и промышленности.  Но основная проблема заключается в том, что уровень радиационных загрязнений во много раз превышает естественный радиационный фон, сформировавшийся в результате воздействия космического излучения и магнетических пород, содержащихся на поверхности земной коры, а основную опасность представляют запасы ядерного оружия и их испытание как воздухе, так и на поверхности земли, так и в ее недрах. Глава 2. Распространение радиоактивного загрязнения. 2.1 Радиоактивное загрязнение в воздухе Радиационное загрязнение атмосферы происходит в виде газов и аэрозолей, образованных в результате деятельности атомной промышленности и энергетики. Они могут представлять опасность. Однако при современном уровне защиты эти источники радиации незначительны. Более сильное загрязнение воздушной оболочки радиоактивными веществами происходит в процессе испытание атомных и водородных бомб. Каждое взрыв сопровождается образованием радиационного гриба пыли. Взрывная волна обладает огромной силой и разносит радиоактивные частицы во всех направлениях, поднимая их на высоту более чем на 30 км. В первые несколько часов после взрыва высвобождаются наиболее крупные частицы, а в течении следующих 5-ти суток более мелкие частицы. И самые мелкие частицы распространяются с потоками воздуха на тысячи километров и оседают на поверхности планеты в течении многих лет.  2.2 Радиоактивное загрязнение воды Радиационное загрязнение водных ресурсов называется процесс ее перенасыщения определенными веществами и химикатами, которые излучают радиацию. Этот вид загрязнения может быть естественным и искусственным. Загрязнение по природным причинам происходит, когда дождевые стоки и подземные воды входят в контакт с группой радиоактивных минералов. Обычно этот процесс не представляет угрозы, так как количество таких веществ слишком малы и не могут причинить вреда. Причиной искусственного загрязнения является деятельность предприятий, которые связаны с атомной энергетикой и ее отходами. Главный компонент всех ядерных реакций – специальное топливо, элементы которого и поддерживают процесс реакции. Это топливо подвержено износу и требует постоянного обновления. Отработанное топливо, после прохождения специальной обработки, хранят в особом хранилище. Их называют «ядерные могильники», вот именно они способствуют постоянному загрязнению рек и водоемов. Также источником радиоактивного загрязнения является: испытания ядерного оружия (подводные взрывы), сброс радиоактивных отходов в море, крупномасштабные аварии (ЧАЭС, аварии судов с атомными реакторами).  Мировой океан загрязнен очень опасными радионуклидами цезия-137, стронция-90, церия-144, иттрия-91, ниобия-95, обладающие способностью переходить по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая таким образом опасность для гидробионтов и человека. Различными источниками поступления радионуклидов загрязнены акватории арктических морей, так в 1982 г. максимальные загрязнения цезием-137 фиксировались в западной части Баренцева моря, которые в 6 раз превышали глобальное загрязнение вод Северной Атлантики. Значительную опасность вызывают затопленные в Карском море (около архипелага Новая Земля) 11 тыс. контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с атомных подводных лодок. Работами 3-й советско-американской экспедиции 1988 г. установлено, что в водах Берингова и Чукотского моря, концентрация цезия-137 близка к фоновой для районов океана и обусловлена глобальным поступлением данного радионуклида из атмосферы за длительный промежуток времени. Из выше сказанного вытекают губительные последствия для живых организмов такие как: нехватка чистой воды; сокращение популяций морских и речных водоемов; общее ухудшение состояния воды (вкус, цвет и запах); вспышки заболеваний, онкологические заболевания; наличие в воде радиоактивных веществ может приводить к проблемам с репродуктивной системой и спровоцировать мутации. Ежедневно проводятся различные лабораторные исследования, которые постоянно пополняют новыми проблемами. Открыв список болезней, можно удивиться, сколько из них связаны с употреблением некачественной воды. Все выше сказанное показывает, что человек, позабыл что океан – это мощная кладовая биологических и минеральных ресурсов. Он дает 90% нефти и газа, столько же процентов мировой добычи брома, 60% магния и огромное количество морепродуктов, что очень важно при увеличивающемся населении планеты. По этому поводу сказал исследователь Жак-Ив Кусто: «…Море – продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, владения, которые мы обязаны охранять, если хотим жить». 2.3 Радиоактивное загрязнение почвы Из-за широкого использования в народном хозяйстве радиоактивных веществ появилась опасность загрязнения почв радионуклидами. Радиоактивное загрязнение почвы – это превышение показателей предельно допустимой нормы содержания в ней радионуклидов, в результате антропогенной деятельности. Характеризуется значительным превышением дозы внешнего и внутреннего облучения. Для обозначения нормы используют среднегодовую дозу радиации, конкретно для почв и горных пород это 0,25-0,5 микрозивертов в год. Эта норма безопасна для здоровья человека и во много раз ниже той, которая может убить живой организм в течении 30 дней. Источники радиации это: ядерные установки, испытания ядерного оружия, отходы урановых шахт, тяжелая промышленность, разработка месторождений природных ископаемых, захоронение радиоактивных отходов. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также в США, Англии). В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий, откуда они попадают в организм животных и человека. Лишайники северных зон обладают повышенной способностью к аккумуляции радиоактивного цезия. Олени, питающиеся ими, накапливают изотопы, а у населения, использующего в пищу оленину, в организме в 10 раз больше цезия, чем у других северных народов. Радиационное загрязнение почвы значительно ограничивает возможности использовать почву в сельскохозяйственных целях. Потому что вся продукция, полученная с такого участка земли, имеет повышенную норму радиоактивных веществ. 2.4 Радиоактивное загрязнение животного и растительного мира Биологическое накопление свойственно как животным, так и растениям, которые аккумулируя определенные химические элементы, изменяют характеристики окраску хвои, листьев, цветов и плодов, замедление роста, низкая урожайность. Иногда это является индикаторным признаком во время поисков полезных ископаемых. И чем сильнее загрязнение, тем существенней проявляются изменения. Например, береза и осина Восточной Сибири накапливает в своей древесине много стронция-90, который влияет на появление необычной окраски – неестественно зеленого цвета. Сон-трава на южном Урале аккумулирует никель поэтому ее околоцветник изменяет цвет с фиолетового на белый, это является признаков высокой концентрации никеля в почве. Радионуклиды, попадая в окружающую среду, часто рассеиваются и разбавляются в водах, но они могут различными способами накапливаться в живых организмах при движении по пищевым цепям. Например, в раковинах моллюсков накапливается стронций-90. У животных на суше радиация вызывает мутации, она меняет гомеостаз системы и функционирование отдельных органов мутагенным путем. Проявившиеся мутации адаптируются и могут надолго сохраниться в наследственной информации, что может изменить видовой состав экосистемы. Глава 3. Последствия радиоактивного загрязнения Последствия радиоактивного загрязнения колоссальны. Они проникают в почву, атмосферу, водоемы, тем самым становятся частью экосистемы. Загрязняя почву, воду и атмосферу радиация делает их полностью непригодными для использования. Облучение и последующая высокая смертность, и мутация живых организмов. Одни вещества воздействуют на организм уже через несколько минут или часов, а другие могут проявить себя через года, десятилетия и даже через поколения. После ядерного взрыва остается большое количество мелкой пыли, которая долго держится в воздухе и поглощает большую часть солнечной радиации. Это может вызвать такое явления как «ядерная зима», то есть длительное похолодание, что приведет к гибели всего живого на земле. Количество значимых аварий: В бывшем СССР – 13 аварий Япония – 2 аварии и сброс бомб на Хиросиму и Нагасаки Испания и США – по 2 аварии на каждую страну. Самые масштабные аварии на АЭС: Чернобыльская АЭС – 26 апреля 1986 года АЭС Факусима-1 – в Японии 11 марта 2011 года Можно сделать вывод, основными последствиями радиоактивными загрязнениями окружающей среды, вызванные в результате использования ядерного оружия, деятельность атомных электростанций, добыча природных ископаемых, может быть не только угроза всему живому на земле, но и изменение природного фона планеты. Глава 4. Переработка и утилизация отходов, способ борьбы с загрязнением. 4.1 Общие способы утилизации, переработки и захоронения радиоактивных отходов. На сегодня существуют различные способы утилизации радиоактивных отходов, зависит от конкретного вещества и его активности. В зависимости от этих параметров, применяют: Остекловывание. Радиоактивные отходы перерабатывают с применением боросиликатного стекла. Оно имеет стабильную форму, благодаря этому отходы в таком материале, хранятся безопасно в течении нескольких тысяч лет. Сжигание. Применяют для ограниченного уменьшения объема излучающих материалов. Поскольку при сжигании сильно загрязняется воздух, это способ используют для утилизации зараженной макулатуры, дерева, одежды, резины и т.д. Применяют специальные печи, которые помогают избежать чрезмерного выброса опасных веществ в воздух. Уплотнение. Применяют в случае, когда нужно утилизировать крупные предметы, позволяет уплотнить материал, уменьшив его окончательный размер. Цементирование. Отходы помещают в специальный контейнер, далее он заливается большим количеством цемента с специальными химическими веществами. Данные способы сегодня применяются довольно активно, но они не решают проблему полной ликвидации отходов. Опасные материалы все равно имеют возможность влиять на окружающую среду. В связи с эти идет разработка новых методов утилизации, например, захоронение на Солнце. Названные выше способы утилизации применяют для разнообразных радиоактивных веществ. Важную роль в выборе конкретного метода играет такой показатель, как активность радиоактивных отходов: Низко активные отходы, они легче всего поддаются утилизации. Становятся безопасными в течении нескольких лет. Для их хранения используют специальные герметичные контейнеры. После того как опасность исчезнет их утилизируют обычным способом. Средне активные отходы, дезактивируются дольше в несколько раз. Для их хранения используют специальные бочки, изготовленные из нескольких сплавов. Они заливаются цементом и битумом в несколько слоев. Высоко активные отходы, наиболее опасные. Сохраняют угрозу на протяжении многих столетий. Поэтому перед их утилизацией (чаще всего это отработанное топливо АЭС) на заводах производится рециклинг. Процедура повторно использует большую часть топлива. Бесполезный остаток утилизируют остекловыванием и оставляют на хранение в глубоких колодца, расположенные в скальных породах. В некоторых случаях высоко активные отходы могут сохранять свою активность в течении тысячи лет и могут стать серьёзной проблемой для человечества. Также существуют виды альтернативной энергии такие как: ветровая, гидроэнергетика, солнечная и даже геотермальная. К сожалению, на данный момент большинство стран не готово перейти на альтернативные источники энергии ввиду их не универсальности и стоимости, а также количеством выделяемой для потребления энергией. Радиоактивное загрязнение в Казахстане. На территории Казахстана имеются районы с аномальной концентрацией радионуклидов в подземных водах. Доза облучения от естественного фона в стране в среднем составляет около 3,1 мЗв и плюс еще где-то 1,1 мЗв добавляет медицина. Таким образом общая доза нормального природного и искусственного облучения составляет 4, 2 мЗв. А это в 1,5 раза вше мирового уровня и считается опасным если к ней еще добавляется 1мЗв. На территории Казахстана, кроме Семипалатинского ядерного полигона расположены еще 3 полигона, это «Лира», «Галит», «Сай-Утес» и негативное воздействие оказывает китайский полигон «Лобнор». Всего за время существования Семипалатинского полигона на нем было произведено 456 ядерных взрывов. Первый взрыв был произведен 29 августа 1949 года на высоте 38 метров над землей, мощность 20000 тротила. Первые часы после выпадения радиоактивных осадков мощность дозы на местности с. Долонь составила 2000 р/час. Доза внешнего г - облучения для населения в первые сутки составила 60р, за первую неделю 100 р, за месяц 130 р, и за год 160 р. На площадке «Лира»было произведено 6 взрывов для создания полостей для хранения конденсата Карачаганакского месторождения. На площадке «Галит» для аналогичных целей было произведено 17 взрывов в массивах каменной соли. На полигоне «Сай-Утес» произведено 3 взрыва и 6 для изучения геологического строения земной коры. Объем средне активных отходов от ядерных полигонов оценивается в 6,5 млн. т с активностью 11,6 тыс Кюри. В настоящее время в нашей стране действует 5 реакторов: 1 энергетический в Актау 3 исследовательских на Семипалатинском полигоне 1 исследовательский в Алматы К радиационно опасным предприятиям неурановой отрасли в Казахстане относятся: -нефтедобывающие; -угольные; - по добыче и переработке бокситов, фосфоритов, цветных и редких металлов. При добыче полиметаллических руд из недр Казахстана извлекается торий и другие радионуклиды. Исследования показали, что на территориях горнорудных, металлургических и химических предприятий имеются радиоактивные отходы. Общее число радиоактивных отходов на территории Казахстана исчисляется 237 млн. т с общей активностью 15,5 млн. Кюри, что составляет примерно 1/3 Чернобыля. Заключение На сегодняшний день, проблема радиационного загрязнения является, пожалуй, одной из самых главных. Не только из-за многократного превышения естественного радиационного фона Земли, но и из-за серьезности последствий выбросов радиоактивных отходов в биосферу, а также аварий на объектах атомной энергетики, которые могут привести к катастрофическим последствиям, в том числе и к ядерной зиме. Сейчас все страны озабочены тем, как снизить количество радиоактивных выбросов без ущерба электроэнергетике стран, а также уменьшить риски ЧС на объектах атомной энергетике, сопровождающихся выбросами радиоактивных веществ. Хотя в нашей стране возможно разделение различных видов отходов, мы до сих пор не делаем этого, а перерабатываются они в условиях, которые просто не способны обеспечить правильную утилизацию и фильтрацию всех видов отходов. Для решения данной проблемы уйдет не одно десятилетие, так как это связано в первую очередь с экономической ситуацией в странах, где переход на альтернативные источники энергии просто невозможен по объективным причинам. Но если мы не будем бороться с данной проблемой, то нам грозит не просто вымирание всего человечества, а всех живых организмов на планете, так как они привыкли к тому уровню радиации, который сформировался в результате природных, естественных излучений, а деятельность человека приводит к неизбежной мутации или даже гибели живых организмов. Давайте беречь нашу планету, пока еще есть что сохранять. Список литературы Бабаев Н.С., Демин В.Ф., Ильин Л.А. и др. Ядерная энергетика: человек и окружающая среда. - М.: Энергоатомиздат, 2002. Белов С.В. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. - М.: ВАСОТ. 2003. Громов В. В., Спицын В. И., Искусственные радионуклиды в морской среде, М., 2003 Ильенко А. И., Концентрирование животными радиоизотопов и их влияние на популяцию, М., 2003 Москалев Ю.И. Отдаленные последствия воздействия ионизирующих излучений. - М.: Медицина, 2004. Радиация: Дозы, эффекты, риск. Пер. с англ. Ю.А.Банникова. - М.: Мир, 2003. Сивинцев Ю.В. Радиация и человек. - М.: Знание, 2003. |