2.2.3 Механический метод частичной дезактивации
Не менее эффективным оказался механический метод частичной дезактивации – глубокое вспахивание загрязненных полей с целью захоронения основной доли радионуклидов механическим перемещением из активного гумусового горизонта трав, сельскохозяйственных культур (картофеля, зерновых) в более глубокие нерадиоактивные слои и прерыванием тем самым активной экосистемной миграции радионуклидов. Методика «обмена» радиоактивных слоев почв на нерадиоактивные отрабатывались в центрах НИИ «Агрохимрадиология», на радиоактивных территориях Брянской, Калужской, Орловской, Тульской областей. Полученные результаты указывают на эффективность метода (радиоактивность гумусового горизонта снижена в 20 – 40 раз), его простоту и приемлемость в сельскохозяйственной практике (см. таблицу 2.1)
Таблица 2.1. Перераспределение радиоактивности почвенных слоев после глубокого вспахивания полей (плугом ПНС-4–40)
| h пробы, см | 0–5 | 5–10 | 10–15 | 15–20 | 20–30 | 30–40 | 40–60 | |
| Загрязненность по 137Cs | до | 25,5 | 2,1 | 0,8 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,1 |
| после вспахивания | 0,3 | 0,6 | 0,6 | 0,1 | 0,8 | 14,8 | 27,6 | |
Дезактивация дополняется эффективной конкурентной защитой – блокадой миграции радионуклидов введением в почву аналогов их метаболизма, калия, кальция. Наибольший эффект снижения уровня радиоактивной загрязненности урожая оказался при избыточном совместном внесении в почву извести, калийных удобрений (200–300 кг/га раз в 3–4 года) – в сочетании с органическими удобрениями и навозом. Раздельное внесение протекторов-конкурентов в тех же количествах не приводит к аналогичным реакциям блокады транспорта радионуклидов в экосистемах. Комплексная обработка почв по конкурентному принципу снижает радиоактивность сельскохозяйственной продукции в 5 – 1 раз. Помимо конкурентной блокады миграции радионуклидов, такая обработка положительно меняет агрохимические свойства почв. Потенциал плодородия по трем минимизирующим свойствам – почвенной кислотности, содержанию обменного калия, фосфора возрастает в 1,6 – 1,4 раза. обработка ведет и к образованию сложных нерастворимых соединений со стронцием, резко снижая его поступление в продукты питания, организм.
Немалое значение имеет и связанное с обработкой изменение pH обрабатываемых угодий, утрачивающее характерную для среднерусской полосы повышенную кислотность. Сдвиг ее в щелочную сторону ведет к резкому снижению захвата 137Cs экологическими цепочками, продуктами питания (таблица 2.2)
Таблица 2.2. Влияние измененной кислотности на накопление 137Cs сельскохозяйственной продукции
| pH почвы | Накопление радионуклидов | |||
| Молоко | Мясо | Пшеница | Трава | |
| 4,5 -5,5 | 3,2 | 1,8 | 15 – 20 | 0,5 |
| 5,6 – 6,5 | 0,5 | 0,6 | 5 – 7 | 0,2 |
| 6,1 – 7,5 | 0,2 | 0,3 | 2 | 0,05 |
Практика показывает (Г.Т. Воробьев, 1999), что почва является важнейшей барьерной системой защиты экосистем, выступая основным депо и чутким индикатором опасности радионуклидных и токсических загрязнений среды. Комплексная обработка почв, захоронение в них радионуклидов методом глубокой перепашки, внесение обменного калия, фосфора, кальция, органических удобрений, а затем посев трав переводят в местность из радиоактивного в экологически безопасное состояние, перераспределяя и направляя радиоактивность по естественным почвенным каналам. Радиоактивность продуктов питания, выращенного на радиоактивных территориях, после обработки такого типа снижается в 15 – 20 раз, приближая радиоактивность почв к фоновым значениям фактора.
Ограничения поступления радионуклидов в организм сельскохозяйственных животных во многом дополняется сменой мест выпаса перед забоем с ориентацией на снижение активности 137Cs в теле животного вдвое. С учетом экспоненты процесса срок выпас на нерадиоактивных лугах либо в стойлах на привозном нерадиоактивном корме должен составлять не менее 3 месяцев. Критерием эффективности таких мер служат установленные в радиоактивных районах величины допустимой активности пищевых продуктов ВДУ.
2.3 Особенности построения профилактических мер при загрязнении лесных массивов и водоемов
Методы по дезактивации леса отсутствуют. Изучена продолжительность периода лесной вертикальной миграции, перераспределяющей Cs– Sr-радиоизотопный состав с поверхностей загрязнений на глубину 10 – 15 см и включающей изотопы в активный метаболизм лесных биоценозов. Она составляет около 1 года для лиственных и около 3 – 5 лет для хвойных лесов. Основную часть радионуклидов забирает мелкая корневая система, расположенная на глубине до 15 см и выполняющая основную роль в обеспечении минерального питания леса. Наиболее активно здесь захватывается 90Sr, накапливающийся в последующем в стволах и крупных ветвях деревьев. Цезиевый метаболизм более динамичен. Изотоп включается листву, формируя в последующем основную активность листового опада. В целом круговорот радионуклидов представляет многократно повторяющийся циклический процесс, стабилизирующийся спустя 4 – 5 лет в лиственных и 10 – 12 – в хвойных лесах после загрязнения среды. Основная часть радионуклидов накапливается в лесной подстилке, являющейся кумулятором радиоактивного загрязнения леса. Из недревесных продуктов леса наиболее опасно лекарственное сырье, как, впрочем, ягоды и грибы. Особое внимание уделяется пожароопасности радиоактивных лесов в связи с высоким риском массивного повторного загрязнения среды от сгорания лесных массивов
Наибольшей радиоактивностью обладает березовая древесина, причем распределение внутри ствола (от периферии к центру) равномерное, без существенных различий радиоактивности годичных колец. Радиоактивность же сосны при одинаковом содержании радионуклидов в лесных почвах в 2,5 раза ниже. Распределение излучателей внутри ствола неравномерно, в периферических годичных кольцах выше, чем в ядре, в 2 – 3 раза. Накопление радиоактивности другими видами идет в убывающем порядке: береза, дуб, осина, ольха, сосна.
Лесопосевные работы проводятся на радиоактивных территориях с целью стабилизации почв, почвенного радиационного метаболизма и тем самым предупреждения труднопредсказуемой миграции. Проводится частая посадка смешанного типа с использованием биологически устойчивых древесных и кустарниковых пород с запретом на дальнейшее использование их продукции. Особое значение такие работы приобретают около водоемов, т. к. при проточном функционировании некоторых из них радионуклиды могут вынестись за пределы площади основного поражения. К тому же это предупредит источник высокой радиоактивности непроточных водоемов (кроме обязательного здесь повышенного содержания растворенного радона и радионуклидов от непосредственных радиоактивных выпадений на поверхность водоемов). Это есть – постоянные стоки дождевых вод, вымывающие радионуклиды из загрязненных почв побережья водоемов и особенно почв без проведения биологической фиксации радионуклидов и высадки быстрорастущей многолетней растительности.
Для снижения и предупреждения накопления радиоактивности продуктов водоемов необходимо обязательное высеивание многолетних трав, мелкого кустарника на побережьях радиационно-опасных водоемов рыбных хозяйств.
Для построения объективных представлений о процессах в экосистемах, вызванных внесением в состав среды, многоуровневые звенья ее метаболизма экологически новейших, биологически активных в крайне незначительных микроколичествах факторов требует постоянного многоуровневого мониторинга, регистрирующего динамику радио-, токсико-, стрессорногенных процессов. именно такой, «биосферный» (по Н, В. Тимофееву-Ресовскому) подход к решению проблемы и может дать объективное представление о характере, направленности реакций, сделает возможными их прогноз, выработку стратегии профилактики последствий радиоактивного загрязнения среды.
3. Экологические аспекты экономики атомной промышленности
3.1 Общая ситуация и тарифы
В предыдущих главах были рассмотрены вопросы миграции радиоактивных изотопов 90Sr и 137Cs в различных средах обитания. Все они являются основными элементами техногенного происхождения. Снизить их удельную радиоактивность путем исключения из метаболизма вполне возможно. Однако это предполагает довольно большие капиталовложения []. И в связи с этим возникает вопрос, а стоит ли действительно тех затрат дальнейшее экстенсивное развитие атомной энергетики и предприятий ядерно-топливного цикла из-за тех потенциальных угроз на здоровье населения? Детальной информации по данному направлению нет. По независимым источникам, в России опять сложилась атмосфера закрытости над подобного рода вопросами. Такая ситуация имеет корни еще из совсем недавних «застойных» годов XX столетия. В современной России традиции секретности были несколько ослаблены после Чернобыльской катастрофы, приведшей к возникновению и развитию экологической гласности. Но после распада СССР, когда в Россию начали поступать очень большие средства на цели снижения ядерной и радиационной опасности объектов атомной промышленности, закрытость информации экологического и финансового характера вновь стала способом ограниченного доступа экспертов к достоверным цифрам и фактам. Теперь секретность позволяет скрывать источники направления финансовых потоков, как зарубежной помощи, так и бюджетных средств. Поэтому можно сказать, что официальными сведениями относительно экономической деятельности (равно как и экологическое страхование) Минатома, автор располагает в ограниченном объеме.