169726 (Акумулювання радіонуклідів грибами в зонах радіоактивного забруднення)

Реферат курсової роботи

Тема: «АКУМУЛЮВАННЯ РАДІОНУКЛІДІВ ГРИБАМИ В ЗОНАХ РАДІОАКТИВНОГО ЗАБРУДНЕННЯ»

ОБСЯГ РОБОТИ: загальний обсяг роботи складає 22 друкованих сторінок, список використаних джерел становить 14 найменувань.

Робота складається з вступу, теоретичних частин, висновків, списку використаних джерел.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: акумулювання, радіонукліди, СЛАБОНАКАПЛІВАЮЩІЕ ГРИБИ, ВИПРОМІНЮВАННЯ.

ОБ'ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ: гриби як акумулятори радіонуклідів.

МЕТА РОБОТИ: вивчення акумулювання грибів у зонах радіоактивного забруднення.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ. Вихідними даними для виконання досліджень є спеціальна наукова література, всесвітня мережа Інтернет.

РЕЗУЛЬТАТИ: вивчено особливості акумулювання радіонуклідів грибами в зонах радіоактивного забруднення.

АКТУАЛЬНІСТЬ обраної теми курсової роботи обумовлена тим, що в даний час для радіоактивно забруднених лісових територій Білорусі дикорослі гриби і ягоди є критичною ланкою в харчовому ланцюжку людини з точки зору можливих дозових навантажень.

Зміст

Вступ

Розділ 1. Джерела радіоактивного забруднення і наслідки аварії на Чорнобильській АЕС

1.1 Джерела радіоактивного забруднення

1.2 Катастрофа на ЧАЕС та її наслідки на території Республіки Білорусь

Розділ 2. Акумуляція радіонуклідів грибами в зонах радіоактивного забруднення

2.1 Особливості акумулювання радіонуклідів грибами

2.2 Зниження вмісту радіонуклідів у грибах

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

В даний час і в перспективі особливо гостро постає проблема екологічної безпеки навколишнього середовища, екологічно безпечного природокористування при зростаючих антропогенних навантаженнях.

Забруднення системи «грунт-рослини-вода» різними хімічними речовинами, а головним чином твердими, рідкими і газоподібними відходами промисловості, продуктами палива і т.д. призводить до зміни хімічного складу грунтів.

Техногенні викиди радіонуклідів у природне середовище у ряді районів земної кулі значно перевищують природні норми.

До недавнього часу в якості найважливіших забруднюючих речовин розглядалися, головним чином, пил, чадний і вуглекислий гази, оксиди сірки та азоту, вуглеводні. Радіонукліди розглядалися у меншій мірі. В даний час інтерес до забруднення радіоактивними речовинами виріс, у зв'язку з чинниками появи гострих токсичних ефектів, викликаних забрудненням стронцієм і цезієм.

Чорнобильська катастрофа вплинула на екологічну ситуацію в багатьох агроекосистемах Білорусі. Радіоактивне забруднення охопило значні площі: 411 тис. га (Щільність забруднення за 137Cs 5-15 Кі/км2), 216 тис. га (15-40 Кі/км2), 28,3 тис. га (40-80 Кі / км2), 4,4 тис. га (80 Кі/км2).

Радіонукліди по ланцюжку «грунт - рослина - тварина» потрапляють в організм людини, накопичуються і надають не сприятливий вплив на здоров'я людини. [11]

Найважливіша проблема сільського господарства в умовах забруднення грунту радіоактивними елементами - максимально можливе зниження надходження цих речовин в рослинницьку продукцію і запобігання накопичення їх в організмах сільськогосподарських тварин. Вирішення цього завдання пов'язане з комплексом заходів, які необхідно проводити в сільському господарстві. Підстава для проведення даних заходів є збільшення захворюваності та смертності, вроджених вад і населення, яке проживає на забруднених територіях.

Об'єктом дослідження є гриби як акумулятори радіонуклідів.

Розділ 1. Джерела радіоактивного забруднення і наслідки аварії на Чорнобильській АЕС

1.1 Джерела радіоактивного забруднення

Радіоактивність - мимовільне перетворення (розпад) атомних ядер деяких хімічних елементів, що приводить до зміни їх атомного номера і масового числа. [7]

Розвиток життя на Землі завжди відбувався за присутності радіаційного фону навколишнього середовища. Радіоактивне випромінювання визначається природним радіаційним фоном і штучним. Природний радіаційний фон - представляє собою іонізуюче випромінювання від природних джерел космічного і земного походження, що діють на людину на поверхні землі. Космічні промені є потоком частинок (протонів, альфа-часток, важких ядер) і жорсткого гамма-випромінювання (це так зване первинне космічне випромінювання). При взаємодії його з атомами й молекулами атмосфери виникає вторинне космічне випромінювання, що складається з мезонів і електронів.

Природні радіоактивні елементи умовно можна розділити на три групи:

1. ізотопи радіоактивних сімейств урану, торію і актиноурану;

2. не пов'язані з першою групою радіоактивні елементи - калій - 40, кальцій - 48, рубідій - 87 та інших;

3. радіоактивні ізотопи, що виникають під дією космічного випромінювання - вуглець - 14 і тритій. [1]

Технічно змінений радіаційний фон являє собою іонізуюче випромінювання від природних джерел, що зазнали певних змін внаслідок діяльності людини. Наприклад, надходження радіонуклідів у біосферу разом з витягнутими на поверхню землі у надрах корисними копалинами (головним чином мінеральними добривами), в результаті згоряння органічного палива, випромінювання в приміщеннях, побудованих з матеріалів, що містять природні радіонукліди, а також опромінення за рахунок польотів на сучасних літаках .

Випромінювання, обумовлене розсіяними в біосфері штучними радіонуклідами, являє собою штучний радіаційний фон (аварії на АЕС, відходи підприємств ядерної енергетики, використання штучних іонізуючих випромінювань в медицині, народному господарстві).

Радіоактивне забруднення природних засобів в теперішній час обумовлено такими джерелами:

- Глобально розподіленими довгоживучими радіоактивними ізотопами - продуктами випробувань ядерної зброї, що проводили в атмосфері і під землею;

- Викидом радіоактивних речовин з 4-го блоку Чорнобильської АЕС в квітні - травні 1986 року;

- Плановими і аварійними викидами радіоактивних речовин у навколишнє середовище від підприємств атомної промисловості;

- Викидами в атмосферу та скидами у водні системи радіоактивних речовин з діючих АЕС в процесі їх нормальної експлуатації;

- Привнесеної радіоактивністю (тверді радіоактивні відходи та радіоактивні джерела). [7]

Атомна енергетика несе вельми незначний внесок у зміну радіаційного фону навколишнього середовища при нормальній роботі ядерних установок. АЕС є лише частиною ядерного паливного циклу, який починається з видобутку і збагачення уранової руди. Відпрацьоване в АЕС ядерне паливо іноді піддається вторинній обробці. Закінчується процес, як правило, захороненням радіоактивних відходів.

Але в результаті аварій на АЕС у навколишнє середовище можуть потрапити велика кількість радіонуклідів. Можливі аварії з локальними забрудненнями тільки технологічних приміщень. Також трапляються аварії, які супроводжуються викидом в навколишні середовище радіоактивних речовин у кількостях, що перевищують встановлені межі. Велику небезпеку при цьому мають викиди в атмосферу. Аварійний викид у водне середовище, на думку фахівців, менш ймовірне подія і буде характеризуватися більш низькими рівнями впливу.

Також велике значення як джерела радіації мають ядерні вибухи. При випробуваннях ядерної зброї в атмосфері частина радіоактивного матеріалу випадає неподалік від місця випробування, якась частина затримується в нижньому шарі атмосфери, підхоплюється вітром і переноситься на великі відстані. Перебуваючи в повітрі близько місяця, радіоактивні речовини під час цих переміщень поступово випадають на землю. Проте, велика частина радіоактивного матеріалу викидається в атмосферу (на висоту 10-15 км), де він залишається багато місяців, повільно опускаючись і розсіюючись по всій поверхні земної кулі.

В даний час великий внесок у дозу отримувану людиною вносять медичні процедури і методи лікування, пов'язані із застосуванням радіоактивності. Також проблеми можуть виникати при не правильній транспортуванні радіоактивних відходів на комбінат з переробки цих відходів, зберіганні рідких і твердих радіоактивних відходів.

Таким чином, з усього вище сказаного можна зробити висновок, що у зміні радіаційного фону навколишнього середовища великий внесок вносять АЕС, ядерні вибухи і радіоактивні відходи. [1]

1.2 Катастрофа на ЧАЕС та її наслідки на території Республіки Білорусь

26 квітня 1986 на четвертому енергоблоці Чорнобильської АЕС стався вибух ядерного реактора. Цей день поділив життя населення до і після Чорнобиля. Чорнобильська катастрофа сама найбільша в світі катастрофа, на нашій планеті. У реакторі знаходилося 190,2 тонни ядерного пального, в навколишнє середовище було викинуто близько 4 тонн (1018 Бк радіонуклідів йоду, цезію, стронцію, плутонію та інших). Особливу, небезпека в перші дні представляв Йод-131. У результаті аварії забруднено 23% території Білорусі з 3678 населеними пунктами, в яких проживало понад 2,2 млн. чоловік (п'ята частина населення РБ). Забруднено 4,8% території України і 0,5% території Росії.

Понад 20% сільгоспугідь забруднені довгоживучими радіонуклідами, з них 1,7 млн. га - цезієм-137, майже 0,5 млн. га - стронцієм-90; 0,26 млн. га виведені повністю з сільгоспобігу. Площа територій, де щільність забруднення перевищує 37 кБк/м2 складає 46,45 тис. км (площа Білорусі 207,6 тис. км.).

Перші 2-3 дні радіоактивна хмара мало північно-західний, північний і північно-східний напрямок від ЧАЕС у бік Білорусі. Станом на 30 квітня напрямок вітру змінився на південний і східний. Легкі частки піднялись у верхній шар атмосфери і осідали від кілька місяців до року, пройшовши кілька разів навколо земної кулі. Більш тяжкі радіонукліди випадали поблизу місця аварії. У перший період становище визначалося короткоживучими радіонук- лідами, особливо йодом-131.

Тільки 2 травня 1986 року було прийнято рішення про евакуацію населення з 30 км. зони ЧАЕС. Травень 1986 - евакуйованих 11,4 тис. жителів Брагінського, Наровлянський і Хойнікского районів Гомельської області, з 50 населених пунктів.

Протягом 1986 евакуйовано 24,7 тис. чоловік, на 1996 рік - 130 тис. чоловік. Всього відселено 415 населених пунктів (273 - Гомельська, 140 - Могилевська і 2 - Брестською областях). З травня 1986 року землі 5 зони відчуження вивели з сільськогосподарського обороту. У 1988 році на територiї (площа 215,5 тис. га) утворений Поліський Державний радіаційно-екологічний заповідник. Тепер його площа складає 2,16 тис. км2. [5]

Знатні дози опромінення отримали жителі Хойнікского. Наровлянський і Брагінського районів Гомельської області, а також жителі ВАКівської району, Могилевської Брестської областей.

Регіони забруднення. Гомельська, Могилевська. Закордоном відселення найбільша щільність забруднення цезієм-137: в с Шепетовічі Чечерського району (6,14 Кі/км2); д. Валєв Добрушського району (60 Кі/км2) Гомельської області; д. Чудяни Чернявского району Могильовської області (146 Кі / км2). Забруднення стронцієм, плутонієм має «плямистий характер». Стронцій-90 від 2 до 3,2 Кі/км2 - Хойнікскій, Ветковський, Добрушського, Брагінський райони. Плутоній-238, 239,240 - головним чином у зоні відселення (Наровлянський, Хойнікскій, Брагінський).

У Брестській області забруднені: Лунинецький, Столінський, Пінський, Дрогіченскій, Березовський, Барановичский райони. У Мінській області: Воложинської, Борисовський, Березинський, Солігорськ, Мододеченскій, Вілейський, Столбцовському, Крупський, Логойський, Слуцький райони.

Гродненська область: Дятловський, Івановічскій, Корелицькому, Лидский, Новогрудський, Сморгонский райони. Вітебська область - найбільш «чиста», в Тодочінському районі 4 населені пункту (Єльник, ст. Будовка, Нов, Будовка, Сани). [6]

Детальне обстеження лісів Білорусі показало, що в результаті аварії на ЧАЕС понад 1700 тис. га (четверта частина від всієї площі лісів) піддалася радіоактивному забрудненню. Слід зазначити, що забрудненої вважається територія, якщо щільність випадінь перевищує 1 Кі/км2 по цезію-137, 0,15 Кі/км2 по стронцію-90 і 0,01 Кі/км2 по плутонію-238, 239,240. Більше 90% забрудненої лісового фонду припадає на зону забруднення по цезію-137 від 5 до 15 Кі/км2. У доаварійний період рівень радіоактивного забруднення в лісах Білорусі досягав 0,2-0,3 Кі/км2 і визначався в основному природними радіонуклідами та штучними радіонуклідами глобальних випадань, що утворилися в результаті випробувань ядерної зброї.

З 88 існуючих в республіці лісгоспів 49 у тій чи іншій мірі піддалося радіоактивного забруднення, що в значній мірі змінило характер їх господарської діяльності.

Великомасштабне забруднення лісових комплексів Білорусі різко обмежило використання лісових ресурсів, справило негативний вплив на економічний і соціально-психологічний стан населення в цілому.

У перші дні після аварії до 80% радіоактивних випадінь було затримано надземною частиною деревного ярусу. Потім відбувалося швидке очищення крон і стовбурів під впливом метеорологічних факторів, і в кінці 1986 року до 95% радіоактивних речовин, затриманих лісом, вже знаходилося в грунті, причому основна їхня частина в лісовій підстилці, що є акумулятором радіонуклідів. Подальша швидкість міграції радіонуклідів в глиб грунту залежала від виду рослинного покриву, водного режиму, агрохімічних показників грунтів і фізико-хімічних властивостей радіоактивних випадінь. Проведені дослідження показали, що в даний період основна частина радіоактивних випадінь, як і раніше зосереджена у верхньому горизонті грунтів, де вони добре утримуються органічними і мінеральними компонентами. [4]

Забруднення лісової рослинності залежить від рівня радіоактивних випадінь і властивостей грунту. На гідроморфних (надлишково зволожених) грунтах відмічається більш висока ступінь переходу в системі «грунт - рослина», ніж на автоморфних (нормально зволожених) грунтах. Чим вище родючість грунту, тим менша частка радіонуклідів надходить як в деревостани, так і в організми надгрунтового покриву (гриби, ягоди, мохи, лишайники, трав'яна рослинність).

Найбільшим вмістом радіонуклідів у різних частинах деревного пологу характеризуються хвоя (листя), молоді пагони, кора, луб; найменше забруднення відзначено в деревині. Акумуляторами радіонуклідів в лісових спільнотах є гриби, мохи, лишайники, папороті. Лісовою рослинністю поглинається в основному цезій-137, стронцій-90. Трансуранові елементи (плутоній-238, 239,240 і америцій-241) слабо включаються в міграційні процеси. [3]

Таким чином, лісові екосистеми є постійним джерелом надходження радіонуклідів в лісову продукцію, зокрема, в харчову. Накопичення радіонуклідів в лісових ягодах і грибах у 20-50 разів більше, ніж їх вміст у продуктах сільськогосподарського виробництва при однаковому рівні радіоактивного забруднення. Дослідження показали, що доза опромінення, обумовлена споживанням лісових продуктів харчування, в 2-5 разів вище доз, які формуються за рахунок вживання сільськогосподарських продуктів. Причому на відміну від сільськогосподарських угідь, лісові комплекси є малокерованими з точки зору зниження радіаційного навантаження шляхом проведення різних ефективних контрзаходів із застосуванням сучасних технологій.

Перебування в лісі також пов'язано з додатковим зовнішнім опроміненням, оскільки ліси з'явилися природним бар'єром, а, отже, - резервуаром радіоактивних випадінь. Проблеми радіаційної безпеки на забруднених лісових територіях в основному вирішуються за рахунок обмежувальних заходів. При цьому дуже важлива правильна регламентація побічного користування лісом - збору грибів, ягід, а також відпочинку.

Збір грибів та ягід допустимо в лісових кварталах, що мають щільність забруднення грунтів по цезію-137 не більше 2 Кі/км2. Інформування про радіаційну ситуацію в лісі здійснюється за допомогою установки попереджуючих знаків на дорогах перед в'їздом в ліс і в місцях, найбільш відвідуваних людьми. Також в конторах лісгоспів, лісництв, деревообробних цехів встановлені стенди, що містять інформацію про радіоактивне забруднення території, лісової продукції, про діючі нормативи, а також відомості про місцезнаходження лабораторій і постів радіаційного контролю. [10]

І сьогодні через два десятиліття після чорнобильської трагедії існують суперечливі оцінки її дії і заподіяного економічного збитку. Згідно з опублікованими в 2000 р. даним з 860 тис. чоловік, які брали участь у ліквідації наслідків аварії, понад 55 тис. ліквідаторів померли, десятки тисяч стали інваліда ми. Півмільйона людей до цих пір проживає на забруднених територіях. [1]