Влияние ядерных осадков на экосистему
В этой статье Чернобыль используется в качестве примера воздействия ядерных осадков на экосистему.
Чернобыль
[ редактировать ]Чиновники использовали гидрометеорологические данные, чтобы создать представление о том, как потенциальные ядерные осадки выглядели после Чернобыльской катастрофы в 1986 году. [1] Используя этот метод, они смогли определить распределение радионуклидов на прилегающей территории, а также обнаружили выбросы самого ядерного реактора. [1] Эти выбросы включали; частицы топлива, радиоактивные газы и аэрозольные частицы. [1] Частицы топлива образовались в результате бурного взаимодействия между горячим топливом и охлаждающей водой в реакторе. [2] и к этим частицам были присоединены церий , цирконий , лантан и стронций . [3] Все эти элементы имеют низкую летучесть, то есть они предпочитают оставаться в жидком или твердом состоянии, а не конденсироваться в атмосфере и существовать в виде пара. [4]
- Церий и лантан могут нанести необратимый ущерб морской жизни, разрушая клеточные мембраны, влияя на репродуктивную способность, а также нанося вред нервной системе. [5]
- Стронций в своем неядерном изотопе стабилен и безвреден, однако, когда радиоактивный изотоп Sr 90 выбрасывается в атмосферу, это может привести к анемии, раку и вызвать нехватку кислорода. [5]
- Частицы аэрозоля содержали следы теллура , токсичного элемента, который может создавать проблемы для развития плода. [6] наряду с цезием , который является нестабильным, невероятно реактивным и токсичным элементом. [6]
- Также в частицах аэрозоля был обнаружен обогащенный уран-235 . [7]
- Наиболее распространенным обнаруженным радиоактивным газом был радон , благородный газ , который не имеет запаха, цвета и вкуса и может также проникать в атмосферу или водоемы. [8] Радон также напрямую связан с раком легких и является второй по значимости причиной рака легких среди населения. [8]
Все эти элементы разрушаются только в результате радиоактивного распада , который также известен как период полураспада. [3] Периоды полураспада ранее обсуждавшихся нуклидов могут варьироваться от нескольких часов до десятилетий. [3] Самый короткий период полураспада у предыдущих элементов — Zr 95 , изотоп циркония , распад которого занимает 1,4 часа. [3] Самым длинным является Pu 235 , для распада которого требуется около 24 000 лет. [3] Хотя первоначальный выброс этих частиц и элементов был довольно большим, в течение как минимум месяца после первого инцидента в Чернобыле произошло несколько выбросов низкого уровня. [3]
Местные эффекты
[ редактировать ]Окружающая дикая природа и фауна сильно пострадали от чернобыльских взрывов. Хвойные деревья, которых много в окружающем ландшафте, сильно пострадали из-за их биологической чувствительности к радиационному воздействию. В течение нескольких дней после первого взрыва погибло множество сосен в радиусе 4 км, при этом уменьшающиеся, но все еще вредные последствия наблюдались на расстоянии до 120 км. [9] У многих деревьев наблюдались перебои в росте, воспроизводство было нарушено, наблюдались многочисленные морфологические изменения. Горячие частицы также попадали в эти леса, вызывая прожигание дыр и дуплов в деревьях. Окружающая почва была покрыта радионуклидами, что препятствовало значительному новому росту. Лиственные деревья, такие как осина, береза, ольха и дуб, более устойчивы к радиационному воздействию, чем хвойные деревья. [ почему? ] , однако они не застрахованы. Повреждения, наблюдаемые на этих деревьях, были менее серьезными, чем на соснах. Многие новые лиственные побеги пострадали от некроза, отмирания живых тканей, а листва на существующих деревьях пожелтела и опала. Устойчивость лиственных деревьев позволила им прийти в норму, и они заселили места, где когда-то росли многие хвойные деревья, в основном сосны. [9] Травянистая растительность также пострадала от радиационных осадков. [9] Было много наблюдений изменения цвета клеток, мутации хлорофилла, отсутствия цветения, угнетения роста и гибели растительности. [9]
Млекопитающие являются высокорадиочувствительным классом, и наблюдения за мышами в окрестностях Чернобыля показали сокращение популяции. [9] Эмбриональная смертность также возросла, однако характер миграции грызунов привел к тому, что численность поврежденной популяции вновь увеличилась. [9] Среди пострадавших мелких грызунов наблюдалось усиление проблем с кровью и печенью, что напрямую связано с радиационным воздействием. [9] У грызунов, подвергшихся воздействию радиоактивных взрывов, наблюдались такие проблемы, как цирроз печени, увеличение селезенки, повышенное перекисное окисление тканевых липидов и снижение уровня ферментов. [9] У более крупных диких животных дела обстоят не намного лучше. Хотя большая часть скота была перевезена на безопасное расстояние, лошади и крупный рогатый скот, находившиеся на изолированном острове в 6 км от радиоактивного объекта Чернобыля, не пощадили. [9] Гипертиреоз, задержка роста и, конечно же, смерть преследовали животных, оставшихся на острове. [9]
Потеря человеческого населения в Чернобыле, который иногда называют «зоной отчуждения», позволила экосистемам восстановиться. [9] Использование гербицидов, пестицидов и удобрений сократилось из-за уменьшения сельскохозяйственной деятельности. [9] Биоразнообразие растений и дикой природы увеличилось, [9] и популяция животных также увеличилась. [9] Однако радиация продолжает оказывать воздействие на местную дикую природу. [9]
Глобальные эффекты
[ редактировать ]Такие факторы, как осадки, ветровые течения и первые взрывы в Чернобыле, сами по себе привели к тому, что ядерные осадки распространились по Европе, Азии, а также по некоторым частям Северной Америки. [10] Имело место не только распространение упомянутых ранее различных радиоактивных элементов, но также возникли проблемы с так называемыми горячими частицами. [10] Чернобыльский реактор не просто выбросил аэрозольные частицы, частицы топлива и радиоактивные газы, но произошел дополнительный выброс уранового топлива, слитого вместе с радионуклидами. [10] Эти горячие частицы могут распространяться на тысячи километров и производить концентрированные вещества в виде капель дождя, известные как горячие жидкие частицы. [10] Эти частицы были потенциально опасны даже в зонах с низким уровнем радиации. [10] Уровень радиоактивности в каждой отдельной горячей частице может достигать 10 кБк, что является довольно высокой дозой радиации. [10] Эти жидкие капли горячих частиц могут поглощаться двумя основными способами; при проглатывании с пищей или водой, а также при вдыхании. [10]
Эволюционные эффекты
[ редактировать ]Сами мутировавшие организмы также оказывают воздействие за пределы непосредственной территории. [11] Møller & Mousseau 2011 обнаружили, что особи, несущие вредные мутации, не будут отсеяны сразу, а вместо этого выживут в течение многих поколений. [11] Таким образом, ожидается, что у них будут потомки вдали от мест заражения, которые их создали, заражая эти популяции и вызывая снижение приспособленности . [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Нестеренко Василий Б.; Яблоков, Алексей В. (2009). «Глава I. Чернобыльское загрязнение: обзор». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1181 (1): 4–30. Бибкод : 2009NYASA1181....4N . дои : 10.1111/j.1749-6632.2009.04820.x . ISSN 1749-6632 . S2CID 86142366 .
- ^ «Чернобыль | Чернобыльская авария | Чернобыльская катастрофа — Всемирная ядерная ассоциация» . www.world-nuclear.org . Проверено 18 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Глава II. Выбросы, рассеяние и отложение радионуклидов – Чернобыль: оценка радиологического воздействия и воздействия на здоровье» . www.oecd-nea.org . Проверено 18 апреля 2019 г.
- ^ «11.5: Давление пара» . Химия LibreTexts . 18 ноября 2014 г. Проверено 18 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б «Стронций (Sr) – Химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду» . www.lenntech.com . Проверено 18 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б ChemiCool Периодическая таблица элементов и химии . 01.03.2011.
- ^ Мерфи, DM; Фройд, К.Д.; Апель, Э.; Блейк, Д.; Блейк, Н.; Евангелиу, Н.; Хорнбрук, РС; Пейшль, Дж.; Рэй, Э.; Райерсон, ТБ; Томпсон, К.; Столь, А. (апрель 2018 г.). «Аэрозольная частица, содержащая обогащенный уран, обнаруженная в отдаленной верхней тропосфере». Журнал радиоактивности окружающей среды . 184–185: 95–100. Бибкод : 2018JEnvR.184...95M . дои : 10.1016/j.jenvrad.2018.01.006 . HDL : 11250/2499076 . ПМИД 29407642 .
- ^ Jump up to: а б «Радон» . Национальный институт наук о здоровье окружающей среды . Проверено 18 апреля 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот Смит, Джим; Бересфорд, Николас А. (2005). Чернобыль — катастрофа и последствия | СпрингерЛинк . Книги Спрингера Праксиса. дои : 10.1007/3-540-28079-0 . ISBN 978-3-540-23866-9 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Нестеренко Василий Б.; Яблоков, Алексей В. (2009). «Глава I. Чернобыльское загрязнение: обзор». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1181 (1): 4–30. Бибкод : 2009NYASA1181....4N . дои : 10.1111/j.1749-6632.2009.04820.x . ISSN 1749-6632 . S2CID 86142366 .
- ^ Jump up to: а б с
- • Моллер, АП; Муссо, Т.А. (2011). «Консервационные последствия Чернобыля и других ядерных аварий». Биологическая консервация . 144 (12). Elsevier Ltd : 2787–2798. Бибкод : 2011BCons.144.2787M . дои : 10.1016/j.biocon.2011.08.009 . ISSN 0006-3207 . S2CID 4110805 .
- • Чайлд, Майкл; Коскинен, Отто; Линнанен, Ласси; Брейер, Кристиан (2018). «Ограждения устойчивости энергетических сценариев глобального энергетического перехода». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 91 . Elsevier Ltd : 321–334. Бибкод : 2018RSERv..91..321C . дои : 10.1016/j.rser.2018.03.079 . ISSN 1364-0321 . S2CID 117537591 .