Актуальность темы
Радиоактивное загрязнение биосферы - это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при взрыве месторождений угля и его добычи и т.п.
Ядерная энергетика, при условии строжайшего выполнения необходимых требований, более или менее экологически чище no сравнению с теплоэнергетикой, поскольку исключает вредные выбросы в атмосферу (зола, диоксиды, углерода и серы, оксиды азота и др.
Научные открытия и развитие физико-химических технологий в XX в. привели к появлению искусственных источников радиации, представляющих большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа.
Естественный радиационный фон обусловлен рассеянной радиоактивностью земной коры, проникающим космическим излучением, потреблением с пищей биогенных радионуклидов и составлял в недавнем прошлом 8—9 микрорентген в час (мкР/ч), что соответствует среднегодовой эффективной эквивалентной дозе (ЭЭД = НD) для жителя Земли в 2 миллизиверта (мЗв). Рассеянная радиоактивность обусловлена наличием в среде следовых количеств природных радиоизотопов с периодом полураспада (T1/2) более 105 лет (в основном урана и тория), а также 40К, 14С, 226Ra и 222Rn. Газ радон в среднем дает от 30 до 50% естественного фона облучения наземной биоты. Из-за неравномерности распределения источников излучения в земной коре существуют некоторые региональные различия фона и его локальные аномалии, представляющих большую потенциальную опасность для человечества и всей биосферы. Этот потенциал на много порядков больше естественного радиационного фона, к которому адаптирована вся живая природа. Указанный уровень фона был характерен для доиндустриальной эпохи и в настоящее время несколько повышен техногенными источниками радиоактивности — в среднем до 11— 12 мкР/ч при среднегодовой ЭЭД в 2,5 мЗв.
Эту прибавку обусловили:
а) технические источники проникающей радиации (медицинская диагностическая и терапевтическая рентгеновская аппаратура, радиационная дефектоскопия, источники сигнальной индикации и т.п.);
б) извлекаемые из недр минералы, топливо и вода;
в) ядерные реакции в энергетике и ядерно-топливном цикле;
г) испытания и применение ядерного оружия.
е) человек стал использовать строй материалы, радиоактивность подчас очень велика(гравий, глинозем, граниты.) .
Деятельность человека в несколько раз увеличила число присутствующих в среде радионуклидов и на несколько порядков — их массу на поверхности планеты Главную радиационную опасность представляют запасы ядерного оружия и топлива и радиоактивные осадки, которые образовались в результате ядерных взрывов — от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью. или аварий и утечек в ядерно-топливном цикле — от добычи и обогащения урановой руды до захоронения отходов. В мире накоплены десятки тысяч тонн расщепляющихся материалов, обладающих колоссальной суммарной активностью.
Среди существующих видов загрязнений – химическое, физическое, биологическое, механическое, менее изученное - радиационное. Оно значительно отличается от других загрязнений. Радиоактивные нуклиды - это ядра, характеризующиеся испусканием заряженных частиц - альфа, бета, гамма частиц. Эти частицы, попадая в организм человека, разрушают его клетки, вызывают соматическое явление и генетические изменения.
При этом никакие внешние воздействия – ни химическое, ни температура, ни давление, не могут изменить лавного - периода полураспада, лежащего в очень широких пределах от долей секунд, до миллиардов лет.
Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы: биологический эквивалент рентгена - бэр или зиверт (100 бэр). В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года получает дозу 0,1 бэр, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр.
Радиоактивные вещества, попадающие в атмосферу при добыче угля тоже могут представлять опасность. Однако при современном уровне защитной техники этот источник радиоактивности незначителен. И я решила убедиться в этом самостоятельно.
Тема: Исследование радиационного фона города Черемхово и Черемховского угольного месторождения.
Объект исследования: Радиационное загрязнение при добыче каменного угля.
Предмет исследования: г. Черемхово и Черемховское угольное месторождение.
Гипотеза: Радиационное загрязнение при добыче каменного угля и радиационный фон г. Черемхово находится на высоком уровне.
Цель исследования: Выявить радиационное загрязнение на территории г. Черемхово и Черемховского угольного месторождения.
Задачи исследования:
1) Изучение и структурирование теоретического материала;
2) Изучение статистических данных радиационного фона г. Черемхово и Черемховского угольного месторождения;
3) Творческая командировка на Черемховский разрез и ЧГМО г. Черемхово- отдел экологии, с целью сбора необходимого материала для написания работы;
4) Сделать анализ радиационного фона г. Черемхово (1993 год и 2009 г.г.) и Черемховского угольного месторождения (2009 г);
5) Сделать выводы.
Методы исследования:
1) контент - анализ
2) анализ статистических данных
3) наблюдения
4) интервьюирование
Методологической основой исследования стали работы:
a. данные Черемховского разреза – Доклад на заседании ЦКР РОСНЕДРА филиал «разрез Черемховский»,
b. интернет ресурсы
с. А.П. Акимова. «Экология».
Представленная работа состоит из двух частей:
В первой-теоретической части описывается экологическое состояние окружающей среды - загрязнение атмосферного воздуха, экологическая проблема озонового слоя, радиационное загрязнение - причина, которого кроется в быстром росте промышленности, сопровождающейся глобальным загрязнением природной среды.
Во второй-исследовательской части исследуется радиационный фон г. Черемхово и Черемховского угольного месторождения. Его влияния на организм человека.
В приложениях представлены:
1)Карты Черемховского разреза 2)Интервью
1.Возникновение радиационного фона
1.1Радиационный фон (Справка.)
Ежегодно в мире сжигается свыше 10 млрд. т условного топлива, при этом выбрасывается в воздух более 1 млрд. т различных взвесей, среди которых много канцерогенных веществ. Согласно обзору ВНИИ Медицинской информации, за последние 100 лет в атмосферу попало более 1,5 млн. т мышьяка, 900 тыс. т кобальта, 1 млн. т кремния. Только в атмосферу США ежегодно выбрасывается более 200 млн. т вредных веществ2.
Начавшееся во второй половине ХХ века резкое потепление климата является достоверным фактом. Средняя температура приземного слоя воздуха по сравнению с 1956-1957 гг., когда проводился первый международный геофизический год, возросла на 0,7° С. На экваторе потепления нет, но чем ближе к полюсам, тем оно заметнее. За Полярным кругом оно достигает 2° С. На Северном полюсе подлёдная вода потеплела на 1° С и ледяной покров начал подтаивать снизу4. Одни учёные считают, что потепление – результат сжигания огромной массы органического топлива и выделения в атмосферу больших количеств углекислого газа, который является парниковым, т.е. затрудняет отдачу тепла с поверхности Земли. Другие, ссылаясь на изменение климата в историческое время, считают антропогенный фактор потепления климата ничтожным и связывают это явление с усилением солнечной активности.
Не менее сложна экологическая проблема озонового слоя. Истощение озонового слоя представляет гораздо более опасную реальность для всего живого на Земле, чем падение какого-нибудь сверхкрупного метеорита. Озон не допускает опасное космическое излучение до поверхности Земли. Если бы не озон, эти лучи разрушили бы всё живое. Исследования причин истощения озонового слоя планеты не дали пока окончательных ответов на все вопросы.
Быстрый рост промышленности, сопровождающийся глобальным загрязнением природной среды, небывало остро поставил проблему сырьевых ресурсов.
В перспективе тревожно обстоит дело и с другим природным ресурсом, считавшимся раньше неисчерпаемым – кислородом атмосферы. При сжигании продуктов фотосинтеза прошлых эпох – горючих ископаемых, происходит связывание свободного кислорода в соединения. Ориентировочно в недрах Земли содержится 6,4´1015 т горючих ископаемых, на сжигание которых потребовалось бы 1,7´1016 т кислорода, т.е. больше, чем его насчитывается в атмосфере.
Следовательно, задолго до исчерпания запасов горючих ископаемых люди должны прекратить их сжигание, чтобы не задохнуться самим и не уничтожить всё живое.
Полагают, что запасы нефти на Земле истощатся через 200 лет, угля – через 200-300 лет, горючих сланцев и торфа – в этих же пределах. Примерно за это же время может быть исчерпано 2/3 запасов кислорода в атмосфере планеты. Следует учесть, что при возрастающих темпах потребления кислорода темпы его воспроизводства зелёными растениями неуклонно снижаются, поскольку развивающееся производство и множащееся население наступают на природу, отбирая у нее все новые зеленые площади для построек и угодий. Каждые 15 лет площадь отчуждаемых земель удваивается и, по-видимому, предел освоения территории уже близок. Зеленые растения вытесняются не только постройками, но и расползающейся полосой загрязнения. Особенно губительно загрязнение для фитопланктона, покрывавшего сплошным слоем водную поверхность планеты. Полагают, что он воспроизводит около 34% кислорода атмосферы.