Способы ликвидации последствий заражения токсичными и радиоактивными веществами - ABCD42.RU

Способы ликвидации последствий заражения токсичными и радиоактивными веществами

Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды токсичными и радиоактивными веществами

Загрязнение токсичными и радиоактивными веществами окружающей среды может происходить в результате хозяйственной деятельности человека — промышленного и сельскохозяйственного производства, повседневного потребления, а также в результате стихийных бедствий и аварий. При этом прежде всего страдает земля.

Земельные ресурсы выполняют две основные функции в процессе их использования: во-первых, земля является основным средством сельскохозяйственного производства, во-вторых — территорией для размещения населенных пунктов, промышленных объектов.

После выбора зараженного участка земли, предназначенного для изъятия, производится снятие плодородного слоя почв. Снятую почву укладывают в бурты по 5—10 м и засевают одно- и многолетними травами во избежание эрозии.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения жидкими токсичными веществами. Прежде всего, ограничивают растекание токсичных веществ на местности с целью уменьшения площади испарения. Чтобы сдержать процесс испарения химических загрязнителей, применяют несколько способов:

поглощение слоем сыпучих адсорбентов (грунта, песка, шлака и т.п.);

разбавление водой или растворами нейтрализующих веществ.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения радиоак-

тивными веществами. Прежде всего, необходимо принять все меры для прекращения выброса радиоактивных веществ (РВ) в окружающую среду, обеспечить тушение возникающих пожаров, дезактивацию участков с наиболее высоким уровнем радиации. Для этого проводятся следующие работы:

ограничение и приостановление выброса РВ путем перекрытия кранов и задвижек на магистралях подачи РВ к месту аварии;

ограничение мест разлива РВ, устройство ловушек или дополнительных емкостей;

сбор разлившихся РВ в закрытые резервные емкости;

создание водяных завес на пути распространения облака зараженного воздуха (для снижения глубины его распространения);

изоляция поверхности разлива РВ пеной;

поглощение ядовитых веществ адсорбентами;

Весь этот комплекс мероприятий был реализован на практике при ликвидации последствий чернобыльской аварии.

Вопросы для самопроверки

Почему происходит накопление токсичных веществ в пищевых цепях?

Приведите примеры миграции и накопления в биосфере токсичных и радиоактивных веществ.

Какова цель проведения “зеленой революции”?

Назовите пути осуществления “зеленой революции”.

Назовите отрицательные последствия “зеленой революции”.

В каких случаях и почему мелиорация оказывает пагубное влияние на почву?

Назовите основные группы пестицидов.

Почему пестициды оказывают негативное влияние на окружающую среду?

Назовите методы ликвидации последствий аварийного загрязнения жидкими токсичными веществами.

Назовите методы ликвидации последствий аварийного загрязнения радиоактивными веществами.

Лекция 11. Экологический мониторинг

Экологический мониторинг — это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами мониторинга являются:

количественная и качественная оценка состояния воздуха, поверхностных вод, климатических изменений, почвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;

составление прогноза о состоянии окружающей среды;

информирование граждан об изменениях в окружающей среде.

Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следующие наб-

людения: приземные метеорологические, теплобалансовые, гидрологические, морские и т.д.

В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют глобальную систему мониторинга окружающей среды. Эта система находится в ведении ЮНЕП — специального органа по охране окружающей среды при ООН.

О методах и средствах дезактивации радиоактивных веществ

Радиоактивные вещества нельзя уничтожить, ускорить их распад или нейтрализовать каким-либо химическим веществом. Их нудно дезактивировать, применяя при этом несколько методов.

Дезактивация – это способ удаления радиоактивных веществ с тела человека или животного, одежды или домашних вещей, бытовых предметов, оборудования, различных сооружений или местности (земли, растительности), воды, молока или других пищевых продуктов и сырья, транспортных средств или упаковочной тары, попадающих на них в результате технологических процессов, связанных с получением и применением природных и искусственных радиоактивных веществ, в результате небрежности, аварий или вследствие применения ядерного оружия.

Дезактивация во дворе.

Стены, двери, окна, здания и сооружения обмывают сначала струей воды из шланга под давлением, затем смывают радиоактивную пыль с крыльца, дорожек и других предметов. Для удаления грязной воды делают отводные канавы и ямы, которые после окончания работ засыпают землей. После высыхания, производят дозиметрические измерения. Если будут выявлены пятна загрязнений выше допустимых норм, нужно провести дезактивацию моющими составами. Опять обмыть эти места водой со шланга под давлением и провести повторные измерения.

Из внутренних помещений и бытовых предметов удаляют пыль пылесосом, а затем производят влажную обработку с использованием щеток и тряпок. Ковры и дорожки выносят на улицу и выбивают, стоя с наветренной стороны. Книги на не застекленных полках также обрабатывают пылесосом. Особое внимание необходимо уделить местам, через которые в квартиру поступает пыль. В кондиционерах нужно заменить фильтрующую прокладку.

Транспортные средства.

Дезактивируют на специальных площадках промыванием водой из шланга под давлением и протиранием керосином, ацетоном, растворами ПАВ. В необходимых случаях приходится иногда прибегать к «пескоструйной» обработке или даже вырезать куски кузова автогеном (газосваркой).

Упаковочные ящики, плетеные корзины.

Промывают водой под давлением и протирают ветошью, смоченной в дезактивирующем составе. Если они не представляют большой ценности, а загрязнены выше допустимых норм, то их уничтожают (но не сжигают).

Кожаные части упряжки, сапоги, изделия из резины и синтетических тканей.

Протирают щетками или ветошью с использованием хозяйственного мыла. Затем вытирают насухо тряпкой и кожу смазывают дегтем.

Предметы покрытые полиэтиленовой или другой пленкой, клеенкой.

Радиоактивные вещества смывают сравнительно легко мыльным раствором стирального порошка (1 столовую ложку порошка на 1 л теплой воды).

Очищение воды.

Применяют несколько способов: простое отстаивание, коагулирование с последующим отстаиванием, фильтрование, перегонку. Первый, самый простой способ позволяет удалить только нерастворимые радионуклиды и аэрозоли. Если же применить коагулянты (квасцы, глину, кальцинированную соду, сульфат железа, фосфаты), то можно удалить до 40% стронция-90, цезия-134 и цезия-137. Фильтрованием через песок, почву, торф, гравий можно достичь очистки до 70- 85%.

В условиях сельской местности или на дачных участках очищенную воду из загрязненных открытых водоемов (озера, пруда) можно получить, устраивая специальные колодцы на расстоянии 5-10 м от берега водоема. Дно колодца должно быть ниже поверхности уровня воды в водоеме. Если грунт берега не пропускает воду, то между водоемом и колодцем устраивают фильтрационную траншею или трубу.

Более полное удаление радионуклидов из воды (в том числе и растворенных) достигается при перегонке или пропускании ее через ионообменные смолы. Последнее нашло широкое применение в настоящее время и для очистки загрязненного молока. Кроме того, оказалось эффективной переработка молока на масло и сыры. Основная часть радионуклидов переходит в обрат и сыворотку. Если же масло загрязнено аэрозольными радиоактивными веществами, то удаляют поверхностный загрязненный слой масла, который перетапливают, что тоже приводит к положительному эффекту.

Очистка зерна.

Находящегося в открытых буртах, в случае его поверхностного загрязнения производят осторожным снятием верхнего загрязненного слоя на глубину 10-15 см. Этот загрязненный слой зерна можно попробовать очистить промыванием проточной водой. Тоже самое необходимо проделать при загрязнении стогов сена, соломы.

Корнеплоды и клубнеплоды (картофель, свекла, морковь).

Дезактивируют промыванием в проточной воде, что при двух-, трехкратном промывании позволяет удалить до 80% радиоактивных веществ. Еще на 10-15% происходит очистка при снятии кожуры и окончательное удаление радиоактивных веществ произойдет при их кипячении до полуготовности, после чего воду сливают, а овощи заливают новой порцией воды и доводят их до готовности. Следует учитывать, что самое высокое по сравнению с картофелем, морковью и другими корнеплодами наполнение стронция-90 происходит в столовой свекле (в 8 раз больше) и к сожалению в плодах огурцов, кулинарная обработка которых ограничена.

Загрязненные участки владельцев индивидуальных хозяйств и дачников.

Участки земли следует очистить, рекультивировать, глубоко перепахать, но эффект будет только тогда, когда все ваши соседи сделают то же. В противном случае, порывы ветра особенно ураганы и смерчи могут опять занести на ваши участки радиоактивные вещества и произойдет вторичное загрязнение.

Дезактивация людей.

Необходимо тщательно следить за чистотой кожных покровов, особенно на руках. Загрязнение кожи может быть причиной занесения радиоактивных веществ внутрь организма. При очистке кожных покровов от радиоактивных загрязнений следует помнить, что она будет тем эффективнее, чем раньше к ней приступят. Длительная задержка радиоактивных загрязнений на коже приводит к большей фиксации их и затрудняет очистку.

Для более успешной очистки рук надо коротко стричь ногти и следить за эластичностью кожи, так как сухая кожа, наличие трещин и мозолей ухудшает ее очистку. Царапины и порезы могут также способствовать проникновению радиоактивных веществ в организм. В большинстве случаев руки достаточно хорошо отмываются теплой водой с применением щетки и мыла.

При этом поверхность кожи надо очищать, начиная с пальцев, пространства между ними и далее ладони. Мыть руки нужно 3-5 мин.

При более высоких уровнях загрязнения, когда хозяйственное мыло не дает должного эффекта, следует применять различные специальные составы, в частности адсорбенты, комплексообразователи и растворители. Однако различные физико-химические свойства многочисленных радиоактивных элементов не дают возможности рекомендовать универсальные средства. Поэтому специальные составы имеют весьма ограниченное применение.

Читайте также  Физическое развитие ребенка до 3 лет

Если радиоактивное загрязнение сопровождалось небольшим ранением кожи, то ранку необходимо несколько раз промыть теплой проточной водой, а затем искусственно вызвать кровотечение под струей воды.

Лицо моют водой с мылом. Волосы, загрязненные радиоактивными веществами, моют, шампунем с добавлением 3%-ной лимонной кислоты. Глаза промывают под струей теплой воды при широко раздвинутых веках. Во избежание загрязнения слезных каналов струю воды направляют от внутреннего угла к наружному. Полость носа промывают теплым физиологическим раствором. При попадании радиоактивных веществ в рот его необходимо несколько раз прополоскать теплой водой, зубы и десны вычистить щеткой с зубной пастой, после чего прополоскать 3 %-ной лимонной кислотой.

Дезактивация считается законченной, если уровень радиоактивности не превышает допустимого, что подтверждается показаниями дозиметра. Если в результате проведенной однократной обработки частей тела не достигнута необходимая степень чистоты, проводят повторную дезактивацию. Неэффективные повторные обработки свидетельствуют о фиксации изотопа кожей, что является основанием для постановки человека на медицинский учет.

Дезактивация животных.

Наряду с дезактивацией сельскохозяйственных животных, немаловажное значение имеет и дезактивация декоративных (собак, кошек) в семьях городских жителей. И чем раньше она будет начата, тем более эффективней окажется. В зависимости от способа удаления радиоактивных веществ различают сухую и влажную дезактивацию животных.

Сухую обработку осуществляют путем сбора радиоактивной пыли с кожных покровов животного при помощи пылесосов и других вакуумных машин. Для отсасывания радиоактивной пыли применяют гребенки или щетки с ворсом. В качестве сухой обработки овец, некоторых пород коз, собак применяют стрижку. Иногда радиоактивную пыль с туловища животного (лошади, коровы) можно удалять механически, сметая ее веником, жгутами, щетками. Но этот метод малоэффективен и не безопасен для человека. Удаляется при сухой обработке не более 25% радиоактивных веществ.

Влажную обработку проводят обмыванием животных вначале теплым раствором моющих средств, а затем чистой водой. Удаляют 70- 90% радиоактивных веществ. В качестве моющих средств применяют водный раствор со стиральным порошком или обычным жировым мылом. Если нет никаких моющих средств, то можно использовать обычную воду под давлением (со шланга).

Эффективно сочетать сухую дезактивацию с влажной. Моющим составом туловище животного обрабатывают в течение 5-10 минут, после чего смывают образовавшуюся мыльную массу. Обработку начинают с головы животного, потом переходят на шею и спину, туловище и заканчивают ногами (лапами). Если дезактивация эффекта не дала, нужно обратиться в местную ветлабораторию Госагропрома.

При дезактивации животных необходимо пользоваться непромокаемыми фартуками, нарукавниками, резиновыми сапогами и перчатками.

Следует помнить, чем раньше начата дезактивация, тем она будет эффективней, так как длительная задержка радиоактивных загрязнений практически на любом объекте приводит к большей фиксации их и осложнит очистку.

По вопросам проведения радиологических исследований по замерам радиационного фона различных объектов обращаться по адресу:

ФГБУ «Ставропольская МВЛ», г. Ставрополь, Старомарьевское шоссе, 34, тел.: (8652) 28-16-53

Радиационная и химическая защита

Радиационная и химическая защита населения включает в себя:

  • организацию непрерывного контроля, выявление и оценку радиационной и химической обстановки в районах размещения радиационно и химически опасных объектов;
  • заблаговременное накопление, поддержание в готовности и использование при необходимости средств индивидуальной защиты, приборов радиационной и химической разведки и контроля;
  • создание, производство и применение унифицированных средств защиты, приборов и комплектов радиационной и химической разведки и дозиметрического контроля;
  • приобретение населением в установленном порядке в личное пользование средств индивидуальной защиты и контроля за использованием их по назначению;
  • своевременное внедрение и применение средств и методов выявления и оценки масштабов и последствий аварий на радиационно и химически опасных объектах;
  • создание и использование на радиационно и химически опасных объектах систем (преимущественно автоматизированных) контроля обстановки и локальных систем оповещения;
  • разработку и применение при необходимости режимов радиационной и химической защиты населения и функционирования объектов экономики и инфраструктуры в условиях загрязненности (зараженности) местности;
  • заблаговременное приспособление объектов коммунально-бытового обслуживания и транспортных предприятий для проведения специальной обработки одежды, имущества и транспорта, проведение этой обработки в условиях аварий;
  • обучение населения использованию средств индивидуальной защиты и правилам поведения на загрязненной (зараженной) территории.

К числу основных мероприятий по защите населения от радиационного воздействия во время радиационной аварии относятся:

  • обнаружение факта радиационной аварии и оповещение о ней;
  • выявление радиационной обстановки в районе аварии;
  • организация радиационного контроля;
  • установление и поддержание режима радиационной безопасности;
  • проведение при необходимости на ранней стадии аварии йодной профилактики населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии;
  • обеспечение населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии средствами индивидуальной защиты и использование этих средств;
  • укрытие населения, оказавшегося в зоне аварии, в убежищах и укрытиях, обеспечивающих снижение уровня внешнего облучения и защиту органов дыхания от проникновения в них радионуклидов, оказавшихся в атмосферном воздухе;
  • санитарная обработка населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии;
  • дезактивация аварийного объекта, объектов производственного, социального, жилого назначения, территории, сельскохозяйственных угодий, транспорта, других технических средств, средств защиты одежды, имущества, продовольствия и воды;
  • эвакуация или отселение граждан из зон, в которых уровень загрязнения превышает допустимый для проживания населения.

Основными мероприятиями химической зашиты, осуществляемыми в случае возникновения химической аварии, являются:

  • обнаружение факта химической аварии и оповещение о ней;
  • выявление химической обстановки в зоне химической аварии;
  • соблюдение режимов поведения на территории, зараженной АХОВ, норм и правил химической безопасности;
  • обеспечение населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий химической аварии средствами индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, применение этих средств;
  • эвакуация населения при необходимости из зоны аварии и зон возможного химического заражения;
  • укрытие населения и персонала в убежищах, обеспечивающих защиту от АХОВ;
  • оперативное применение антидотов и средств обработки кожных покровов;
  • санитарная обработка населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии;
  • дегазация аварийного объекта, объектов производственного, социального, жилого назначения, территории, технических средств, средств защиты, одежды и другого имущества.

ДЕЗАКТИВАЦИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

В настоящее время на многих объектах экономики, военных объектах, научных центрах и т.д. используются вещества, содержащие ядерное горю­чее. Ряд предприятий использует в технологических процессах или хранит на своей территории делящиеся материалы [1]. В частности, во время работы АЭС в результате активации конструкционных материалов нейтронным потоком, коррозии этих материалов и циркуляции загрязненного радионуклидами теплоносителя происходит загрязнение всех внутренних поверхностей контуров, узлов и деталей ядерно-энергетической установки, которые периодически необходимо дезактивировать. При этом не исключена возможность проникновения радионуклидов и в окружающую атмосферу, и в гидросферу. Загрязнение при эксплуатации АЭС предсказуемо, его дезактивация носит производственный планово-предупредительный характер, она регламентируется технологией, а ее объем соответствует масштабам радиоактивных загрязнений [2-3]. Общее количество радиоактивных продуктов, которые при этом образуются и часть которых может проникнуть в окружающую среду и вызвать загрязнения, достигает 1,5·10 15 Бк на 1 ГВт вырабатываемой энергии. После снятия с эксплуатации АЭС также образуются дополнительные радиоактивные отходы, связанные с дезактивацией всего оборудования [4].

Локальные радиоактивные загрязнения обычно прогнозируемы, способы их дезактивации разработаны заранее и непосредственно касаются персонала. Массовыми следует считать такие загрязнения, которые опасны для населения, что вызывает необходимость проведения частичной или полной его эвакуации с загрязненных территорий и выполнения дезактивационных работ как внутри, так и вне зоны нахождения источника радиоактивного загрязнения. Значительные выбросы в виде радиоактивных аэрозолей происходят в результате тяжелых аварий. Зафиксированы аварии, связанные с разгерметизацией, взрывом и выходом из строя отдельных узлов и агрегатов оборудования ядерного цикла. Накопление водорода в радиоактивных отходах также может привести к взрыву и выбросу радиоактивных веществ из хранилищ [5-7].

При аварии на АЭС радиоактивные частицы оседают по пути движения облака в первые часы после аварии, образуя радиоактивный след [1]. На распространение радиоактивного облака и характер радиоактивного заражения атмосферы и местности будут оказывать влияние направление, скорость ветра и класс вертикальной устойчивости атмосферы.

Радиоактивное загрязнение воздуха определяется содержанием пыли в приземном слое воздуха на загрязненной территории. Пылеобразование особенно возрастает при лесных, торфяных пожарах, во время проведения сельскохозяйственных и других работ, связанных с нарушением почвенного покрова (лесоразработки, прокладка гидротехнических и других сооружений). В этих условиях радиоактивность воздуха возрастает в десятки — сотни раз.

Таким образом, радиоактивные загрязнения многочисленных объектов вызваны различными причинами. При этом дезактивация занимает важное место в системе радиационной безопасности и в мероприятиях, обеспечивающих снижение последствий аварий.

Радиоактивные загрязнения классифицируют на первичные, вторичные и многократные [2]. Первичные загрязнения вызваны радиоактивными веществами, которые образовались в процессе аварии, производственной деятельности, взрывов ядерных боеприпасов. Вторичные радиоактивные загрязнения определяются переходом радиоактивности с загрязненных объектов на чистые. Радионуклиды с загрязненных сооружений, транспорта и дорог могут переходить обратно в воздушную среду, а затем оседать, загрязнять незагрязненные, а также уже грязные объекты. Один и тот же объект может за счет вторичных процессов загрязняться несколько раз. В этих условиях вторичные загрязнения становятся многократными. Наиболее опасными источниками загрязнения являются выбросы радиоактивных веществ в атмосферу и распространение этих выбросов в виде аэрозольного облака. Помимо аэрозольного возможно контактное радиоактивное загрязнение, которое происходит в результате соприкосновения поверхностей различных объектов с жидкой или твердой средой, содержащей радионуклиды. Контактное загрязнение имеет место в процессе добычи урана шахтным способом, при переработке, транспортировке и хранении ядерного топлива. Даже при проведении дезактивационных работ местности снятый для захоронения верхний радиоактивный слой грунта является источником контактного загрязнения поверхностей кузовов самосвалов и погрузочных механизмов, что имело место при ликвидации последствий чернобыльской аварии [8-9].

Читайте также  Федеральная служба по финансовому мониторингу

Особенности образования радиоактивных аэрозолей влияют на поведение радиоактивных частиц, загрязнение объектов и эффективность дезактивации. Радиоактивные аэрозоли в атмосферном воздухе образуются в результате следующих процессов: диспергирования веществ, содержащих радиоактивные продукты; конденсации и десублимации паров радиоактивных веществ; адсорбции радионуклидов на атмосферных аэрозольных частицах; распада инертных газов с последующей их конденсацией, а также вследствие образования наведенной активности. Образование радиоактивных аэрозолей диспергированием происходит под действием взрыва, распыления жидкости или других процессов. Примерами источников образования радиоактивных аэрозолей диспергированием веществ являются работы по разгерметизации загрязненного оборудования, шлифовка облученных деталей и особенно сварочные работы. Необходимым условием конденсации паров радионуклидов является пересыщение и неравномерное их распределение в воздушной среде, а также присутствие ядер конденсации или зародышей. Одновременно с конденсацией, т. е. переходом пара в жидкость, при сильном охлаждении может происходить процесс десублимации, т. е. переход пара в твердое состояние, минуя жидкое.

Газообразные радионуклиды, находящиеся в воздухе, могут адсорбироваться на неактивных аэрозольных частицах. Интенсивность адсорбции радионуклидов определяется большой удельной поверхностью неактивных аэрозолей. Удельная поверхность аэрозольных частиц диаметром 19 мкм составляет примерно 500 м 2 /кг, и чем меньше размер аэрозольных частиц, тем больше его удельная поверхность.

Счетная концентрация V t, которая характеризует число аэрозольных частиц в единице объема, в процессе образования радиоактивных частиц за время t изменяется следующим образом [10]:

где V − начальная счетная концентрация реактивных атмосферных аэрозолей, м –3 , когда t = 0; K − постоянная, характеризующая число осевших радионуклидов на поверхность частиц к их числу в воздухе.

Согласно зависимости (1), адсорбция радионуклидов и образование в результате этого радиоактивных аэрозолей определяется концентрацией неактивных аэрозольных частиц V и временем процесса. Например, время адсорбции 50 % радионуклидов 131 I, находящихся в воздушной среде на частицах диаметром 1 мкм, колеблется от 10 –2 до 20 3 с при росте счетной концентрации с 10 2 до 10 10 м –3 .

При радиоактивном распаде из газообразного ксенона образуются твердые аэрозольные частицы радионуклидов цезия, а из криптона − изотопы рубидия, которые сразу конденсируются в высокодисперсные аэрозоли с диаметром капель 0,13–0,16 мкм. Следует подчеркнуть, что размер, а также форма частиц являются важными параметрами радиоактивных аэрозолей, поскольку оказывают существенное влияние на загрязненность объектов и последующую эффективность дезактивации.

Среди радиоактивных аэрозольных частиц (активностью обычно меньше 5·10 –4 Бк) встречаются так называемые «горячие» частицы, активность которых может достигать 10 6 Бк [11]. После чернобыльской аварии большое число горячих частиц, среди которых были и a -активные, было обнаружено в воздухе в Березинском заповеднике (120 км от Минска) в период 26.04–21.05 1986 г. В основном активность этих горячих частиц определялась такими нуклидами, как 131 I, 137 Cs, 134 Cs, 103 Ru, 95 Zr и 140 Bа [12]. Наличие горячих частиц имеет прямое отношение к эффективности дезактивации − достаточно остаться одной частице на обрабатываемой поверхности (в щелях или пазах), чтобы остаточная загрязненность превышала допустимые нормы, и при этом цели дезактивации не достигаются.

Горячие частицы впоследствии могут служить источником распространения радиоактивности в почве. Для оценки такой возможности были проведены исследования по миграции радионуклидов 90 Sr и 137 Cs, поступающих в почву в процессе их выщелачивания с поверхности горячих частиц топливного происхождения [13]. За достаточно длительное время (годы) вследствие диффузии радионуклиды из внутреннего объема горячей частицы проникают на поверхность, выщелачиваются и в виде растворимых соединений попадают в почвенный раствор, а из него − в растения. Поскольку средний размер горячих частиц находится в пределах 1−2 мкм, то 80 % 90 Sr перейдет из частиц в почву за 5−10 лет, а через 50 лет − полностью. За этот же период времени большая часть 137 Cs тоже перейдет в почвенный раствор. Следовательно, появляется возможность их дальнейшего распространения в живой природе.

Количественная оценка эффективности дезактивации

Если при дезактивации радиоактивные загрязнения объектов снижаются ниже допустимых норм, то такую дезактивацию следует считать эффективной. Эффективность дезактивации обычно оценивается при помощи коэффициента дезактивации KД [2]:

где n2 − параметр, связывающий загрязнение поверхности объектов с дозой, получаемой от этой поверхности; n3 − параметр, связывающий предельно допустимую дозу (ПДД) и допустимый уровень загрязнения (ДУ).

При изменении загрязнений поверхности различных объектов (транспорта, местности, одежды и др.) отношение параметров остается примерно постоянным. Поэтому коэффициент дезактивации можно определять по снижению мощности дозы от загрязненного объекта.

Переход от уровня загрязнения местности к мощности дозы над этой местностью можно представить в виде:

где ВД − дозовый коэффициент, мкГр•м 2 /Бк•ч; Ам − уровень загрязнения местности, Бк/м 2 .

Оценка эффективности дезактивации из соотношения (6) является упрощенной, поскольку KД, определенный таким образом, не учитывает опасность радиоактивных загрязнений и возможность облучения людей со стороны уже дезактивированных объектов. Соотношение (6) не позволяет оценить, достигнута ли цель дезактивации, так как при одном и том же KД остаточное количество загрязнений может быть выше уровней, обусловленных нормами радиационной безопасности. С целью учета этого введено понятие о требуемом коэффициенте дезактивации Kтр, который для радиоактивных загрязнений поверхностей различных объектов можно представить в виде:

При значительных авариях на ядерных объектах в зависимости от обстоятельств по согласованию с органами санитарного надзора могут быть введены временные допустимые уровни загрязнения. Так, в Чернобыле после аварии, исходя из фактической опасности и свойств отдельных радионуклидов, были временно установлены следующие допустимые уровни загрязнения местности [2]: для 239 Pu − 3,7 · 10 9 Бк/км 2 ; 90 Sr − 1,1 · 10 11 Бк/км 2 и 137 Cs − 5,5 · 10 11 Бк/км 2 .

В Чернобыле 30−километровой зоны мощность дозы от указанных загрязненных объектов после дезактивации составляла 0,87 мкГр/ч, что примерно в 10 раз выше среднего радиационного фона от внешнего γ-излучения на поверхности Земли.

Для того, чтобы требуемый коэффициент дезактивации наиболее полно отражал эффективность и полноту обработки, введено понятие приведенного коэффициента дезактивации ПКД, который можно представить в виде [2]:

Из соотношения (9) следует, что ПКД учитывает достигнутую эффективность дезактивации KД и требуемую Kтр. Если при дезактивации достигнута цель и конечная загрязненность объекта равна допустимой, т. е. Ак = АДП, то ПКД = 1. Если же Ак = Ан, т. е. дезактивация не произошла, ПКД = 0. Следовательно, дезактивация эффективна тогда, когда ПКД ≥ 1. Это дает возможность сравнивать качество дезактивационных работ, проводимых различными способами и в разных условиях по величине ПКД. Принято считать, что если ПКД > 2, т. е. Ак > АДП, то дезактивация отличная. Когда ПКД лежит в пределах 1,5–2,0 (Ак Рубрика: Технические науки Отмечено: Конференция №14

Способы ликвидации последствий заражения окружающей среды токсичными и радиоактивными веществами.

Загрязнение токсичными и радиоактивными вещества­ми окружающей среды может происходить в результате хозяйственной деятельности человека — промышленного и сельскохозяйственного производства, повседневного потреб­ления, а также в результате стихийных бедствий и ава­рий. При этом прежде всего страдает земля.

Ликвидация последствий аварийного загрязнения жид­кими токсичными веществами. Прежде всего ограничива­ют растекание токсичных веществ на местности с целью уменьшения площади испарения. Чтобы сдержать процесс испарения химических загрязни­телей, применяют несколько способов:

Ê поглощение слоем сыпучих адсорбентов (грунта, пес­ка, шлака и т. п.);

Ê изоляция пенами;

Ê разбавление водой или растворами нейтрализующих веществ.

Адсорбенты впитывают вредные вещества, после чего загрязненный сыпучий материал и верхний слой грунта при необходимости собирают в специальные емкости для пос­ледующего вывоза в места нейтрализации. Если токсичные вещества способны гореть, то небольшие загрязненные уча­стки могут выжигаться.

Изоляция пенами осуществляется в целях уменьшения выходов паров в атмосферу. Для этого в пену могут вво­диться нейтрализующие добавки, которые вступают в хи­мическое взаимодействие с токсичными веществами, в ре­зультате чего образуются нетоксичные или малотоксичные вещества.

Разбавление водой является основным и наиболее дос­тупным способом снижения испарения химических загряз­нителей. Вода или растворы нейтрализующих веществ, мо­гут направляться в очаг аварии в мелкодисперсном виде или компактными струями. Мелкодисперсная фракция в виде «зонта» обеспечивает нейтрализацию и исключает ис­парение паров. Компактная струя используется для нейт­рализации концентрированных кислот, окислителей и дру­гих веществ, бурно реагирующих с водой.

Читайте также  Роспись по дереву

Организация мониторинга окружающей среды

Экологический мониторинг это система наблюдения, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами мониторинга являются:

Ê количественная и качественная оценка состояния воз­духа, поверхностных вод, климатических изменений, по­чвенного покрова, флоры и фауны, контроль стоков и пылегазовых выбросов на промышленных предприятиях;

Ê составление прогноза о состоянии окружающей сре­ды;

Ê информирование граждан об изменениях в окружа­ющей среде.

Основными функциями мониторинга являются:

контроль качества отдельных компонентов окружающей природной среды и определение основных источников загрязнения.

На основании данных мониторинга принимаются решения для улучшения экологической ситуации, сооружают новые очи­стные сооружения на предприятиях, загрязняющих зем­лю, атмосферу и воду, изменяют системы рубок леса и са­жают новые леса, внедряют почвозащитные севообороты и т. д.

Мониторинг чаще всего ведут областные комитеты по гидрометеослужбе через сеть пунктов, проводящих следу­ющие наблюдения: приземные метеорологические, тепло-баллансовые, гидрологические, морские и т. д.

В настоящее время в мире насчитывается 344 станции по мониторингу воды в 59 странах, которые образуют гло­бальную систему мониторинга окружающей среды. Эта сис­тема находится в ведении ЮНЕП — специального органа по охране окружающей среды при ООН.

Виды и методы мониторинга

Виды мониторинга

Ê По масштабам обобщения инфор­мации различают: глобальный, региональный, импактный мониторинг.

Глобальный мониторинг это слежение за мировы­ми процессами и явлениями в биосфере и осуществление прогноза возможных изменений.

Региональный мониторингохватывает отдельные регионы, в которых наблюдаются процессы и явления, от­личающиеся от естественных по природному характеру или из-за антропогенного воздействия.

Импактный мониторингпроводится в особо опас­ных зонах, непосредственно примыкающих к источникам загрязняющих веществ.

Ê По методам ведениявыделяются следующие виды мо­ниторинга:

— биологический(с помощью биоиндикаторов);

— дистанционный (авиационный и космический);

— аналитический(химический и физико-химический анализ).

Ê По объектам наблюдения выделяются:

— мониторинг отдельных компонентовокружающей среды (почвы, воды, воздуха);

— мониторинг биологический(флоры и фауны).

Особым видом мониторинга является базовый монито­ринг, т. е. слежение за состоянием природных систем, на которые практически не накладываются региональные ан­тропогенные воздействия (биосферные заповедники). Целью базового мониторинга является получение данных, с кото­рыми сравниваются результаты, полученные другими ви­дами мониторинга.

2. Методы контроля. Состав загрязняющих веществ опре­деляют методами физико-химического анализа (в воздухе, почве, воде). Степень устойчивости природной экосистемы проводят методом биоиндикации.

Биоиндикация это обнаружение и определение ан­тропогенных нагрузок по реакциям на них живых организ­мов и их сообществ. Сущность биоиндикации заключается в том, что определенные факторы среды создают возмож­ность существования того или иного вида. Объектами био­индикационных исследований могут быть отдельные виды животных и растений, а также целые экосистемы. Напри­мер, радиоактивное загрязнение определяют по состоянию хвойных пород деревьев; промышленное загрязнение — по многим представителям почвенной фауны; загрязнение воз­духа очень чутко воспринимается мхами, лишайниками, бабочками.

Биоиндикация позволяет вовремя выявить еще не опас­ный уровень загрязнения и принять меры по восстановле­нию экологического равновесия окружающей среды.

В некоторых случаях методу биоиндикации отдают пред­почтение, так как он проще, чем, например, физико-хими­ческие методы анализа.

Дистанционные методы используются в основном для ведения глобального мониторинга. Например, аэрофото­съемка является эффективным методом для определения масштабов и степени загрязнения при разливе нефти в море или на суше, т. е. при аварии танкеров или при разрыве трубопровода. Другие методы в этих экстремальных ситуа­циях не дают исчерпывающей информации.

Физико-химические методы используются для мони­торинга отдельных компонентов окружающей природной среды: почвы, воды, воздуха. Эти методы основаны на ана­лизе отдельных проб.

Лекция № 11.

«Зеленая революция» представляет собой одну из форм проявления НТР (научно-технической революции), т. е. ин­тенсивное развитие сельского хозяйства путем:

Ê технизации сельского хозяйства (использования ма­шин и техники);

Ê применения искусственно выведенных сортов расте­ний и животных;

Ê химизации (использования удобрений и ядохимика­тов);

Ê мелиорации (расширения орошаемых земель).

«Зеленая революция» — это преобразование сельско­го хозяйства на основе современной агротехники и селек­ции, это период кардинальной смены подходов к выращи­ванию растений и животных.

Различают две «зеленые революции».

Первая произошла в 60—70-е гг. XX в. Ее инициатором был крупный мекси­канский селекционер Норман Берлоуг. Он вывел сорт пше­ницы «Мексикале», которая давала урожай в 3 раза выше, чем старые сорта. Вслед за Берлоугом и другие селекцио­неры начали выводить высокоурожайные сорта кукурузы, сои, хлопка, риса. Появились высокопродуктивные живот­ные, для поддержания здоровья которых нужны были не только обильные корма, но и витамины, антибиотики, а для быстрого наращивания массы — стимуляторы роста.

В результате этой революции урожайность зерновых культур возросла в 2—3 раза и вдвое увеличился ассорти­мент продукции.

Несмотря на то, что «зеленая революция» позволила удовлетворить потребности растущего населения планеты в пище, она вызвала ряд отрицательных последствий: дег­радацию почв, снижение качества сельскохозяйственной продукции и т. д.

С середины 80-х гг. ученые заговорили о второй «зеле­ной революции», которая должна произойти, если сельское хозяйство пойдет по пути снижений вложений антропоген­ной энергии. В ее основе лежал адаптивный подход, т. е. сельско­му хозяйству нужно переориентироваться на более эколо­гичные технологии возделывания сельскохозяйственных куль­тур и разведения сельскохозяйственных животных.

Одним из направлений второй «зеленой революции» яв­ляется применение методов «экологически чистой» борьбы с последствиями антропогенного вмешательства в экосис­темы.

Например, после тотальной вырубки лесов происходит грубое нарушение местного биоценоза, экосистемы. Во влажных зонах происходит застой влаги, заболачивание почв. Такая вода может стать источником вредных насеко­мых — кровососов и переносчиков болезней. Появляются и бурно размножаются животные и растения, не присущие данной местности, вредные для человека и местных видов флоры и фауны. Между тем известно, что некоторые рыбы являются истребителями живущих в воде личинок вред­ных насекомых, таких как личинки комаров, мошек и др.

Важную роль в истреблении вредных насекомых играют насекомоядные птицы, особенно представители отряда воробьиных (Passeriformes): скворцы, ласточки, синицы, мухоловки, трясогузки и многие другие.

Таким образом, основные тенденции второй «зеленой Революции» — это оказание минимального воздействия на окружающую природную среду, снижение вложений антропогенной энергии, использование биологических методов борьбы с вредителями растений.

Последствия «зеленой революции»

Основной целью «зеленой революции» было увеличе­ние производства сельскохозяйственной продукции. Но ак­тивное вмешательство человека в жизнедеятельность при­родных экосистем и создание агроэкосистем привело к ряду негативных последствий.

Агроэкосистема (агроценоз) — это искусственная эко­система (биогеоценоз), основные функции (прежде всего продуктивность) которой поддерживаются системой агро­химических мероприятий (вспашка, внесение удобрений, ядохимикатов и т. д.). Без поддержки человека агроэкосистема быстро распадается, возвращается к естественному состоянию.

Рассмотрим отрицательные последствия «зеленой ре­волюции» и их основные причины (табл. 5).

Деградация почв. Деградацией называется постепенное ухудшение свойств почвы, вызванное изменением условий почвообразования в результате естественных причин (на­пример, наступления лесов или сухой степи на черноземы) или хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т. д.) и сопровождающееся уменьшением содержания гумуса, разрушением почвенной структуры и снижением плодородия.

Загрязнение биосферы ядохимикатами. За последние 50 лет применение минеральных удобрений возросло в 43 раза, пестицидов в 10 раз, что привело к загрязнению отдельных компонентов биосферы: почвы, воды, раститель­ного покрова. Из-за этого загрязнения обедняется живое население почвы — снижается численность почвенных жи­вотных, водорослей, микроорганизмов. Кроме того, воздей­ствия этого загрязнения могут быть косвенными.

Примером может служить проблема пестицидов (ядо­химикатов). С одной стороны, они спасают урожай, защи­щают сады, поля и леса от вредителей и болезней, уничто­жают сорную растительность, освобождают человека от кровососущих насекомых и переносчиков опаснейших бо­лезней, с другой — разрушают естественные экосистемы, являются причиной гибели многих полезных организмов, отрицательно влияют на здоровье людей.

Нарушение природного равновесия экосистем. На зем­ле практически не осталось экосистем, не подвергающихся в той или иной мере влиянию человека. Он вынужден про­никать в экосистемы и извлекать из них необходимые для своей жизнедеятельности компоненты. Вместо изъятых че­ловек создал и внедрил новые формы домашних животных и культурных растений (высокопродуктивных, морозостой­ких, засухоустойчивых).

Введением в культуру новых декоративных, лекарствен­ных и иных растений человек обогащает флору той или иной территории. Но наряду с культурными растениями он заносит и сорные. Некоторые из них бьгстро распространя­ются и находят новую родину в новых районах, внедряясь и грубо нарушая природное равновесие местных экосистем.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: