Экологические проблемы атмосферы
нных способностей.
В городах вследствие постоянно увеличивающегося загрязнения воздуха
неуклонно растет число больных, страдающих такими заболеваниями, как
хронический бронхит, эмфизема легких, различные аллергические заболевания и
рак легких. В Великобритании 10% случаев смертельных исходов приходится на
хронический бронхит, при этом 21; населения в возрасте 40-59 лет страдает
этим заболеванием. В Японии в ряде городов до 60% жителей болеют
хроническим бронхитом, симптомами которого является сухой кашель с частыми
отхаркиваниями, последующее прогрессирующее затруднение дыхания и сердечная
недостаточность (в связи с этим следует отметить, что так называемое
японское экономическое чудо 50-х - 60-х годов сопровождалось сильным
загрязнением природной среды одного из наиболее красивых районов земного
шара и серьезным ущербом, причиненным здоровью населения этой страны). В
последние десятилетия с вызывающей сильную озабоченность быстротой растет
число заболевших раком бронхов и легких, возникновению которых способствуют
канцерогенные углеводороды.
4.4 Влияние радиоактивных веществ
на растительный и животный мир
Некоторые химические элементы радиоактивны: их самопроизвольный распад и
превращение в элементы с другими порядковыми номерами сопровождается
излучением. При распаде радиоактивного вещества его масса с течением
времени уменьшается. Теоретически вся масса радиоактивного элемента
исчезает за бесконечно большое время. Время, по истечении которого масса
уменьшается вдвое, называется периодом полураспада. Для разных
радиоактивных веществ период полураспада изменяется в широких пределах: от
нескольких часов (у 41 Ar он равен 2 ч) до нескольких миллиардов лет (238U
- 4,5 млрд. лет)
Борьба с радиоактивным загрязнением среды может носить лишь
предупредительный характер, поскольку не существует никаких способов
биологического разложения и других механизмов, позволяющих нейтрализовать
этот вид заражения природной среды. Наибольшую опасность представляют
радиоактивные вещества с периодом полураспада от нескольких недель до
нескольких лет: этого времени достаточно для проникновения таких веществ в
организм растений и животных.
Распространяясь по пищевой цепи (от растений к животным), радиоактивные
вещества с продуктами питания поступают в организм человека и могут
накапливаться в таком количестве, которое способно нанести вред здоровью
человека.
При одинаковом уровне загрязнения среды изотопы простых элементов (14С,
32З, 45Са, 35S, 3Н и др.) являющиеся основными слагаемыми живого вещества
(растений и животных), более опасны, чем редко встречающиеся радиоактивные
вещества, слабо поглощаемые организмами.
Наиболее опасные среди радиоактивных веществ 90 Sr м 137Сs образуются
при ядерных взрывах в атмосфере, а также поступают в окружающую среду с
отходами атомной промышленности. Благодаря химическому сходству с кальцием
90Sr легко проникает в костную ткань позвоночных, тогда как 137 Cs
накапливается в мускулах замещая калий.
Излучения радиоактивных веществ оказывают следующее воздействие на
организм:
ослабляют облученный организм, замедляют рост, снижают сопротивляемость
к инфекциям и иммунитет организма;
уменьшают продолжительность жизни, сокращают показатели естественного
прироста из-за временной или полной стерилизации;
различными способами поражают гены, последствия которого проявляются во
втором или третьем поколениях;
оказывают кумулятивное (накапливающееся) воздействие, вызывая
необратимые эффекты.
Тяжесть последствий облучения зависит от количества поглощенной
организмом энергии (радиации), излученной радиоактивным веществом. Единицей
этой энергии служит 1 ряд - это доза облучения, при которой 1 г живого
вещества поглощает 10-5 Дж энергии.
Установлено, что при дозе, превышающей 1000 рад, человек погибает; при
дозе 7000 и 200 рад смертельный исход отмечается в 90 и 10% случаев
соответственно; в случае дозы 100 рад человек выживает, однако значительно
возрастает вероятность заболевания раком, а также вероятность полной
стерилизации.
Наибольшее загрязнение радиоактивного распада вызвали взрывы атомных и
водородных бомб, испытание которых особенно широко проводилось в 1954-1962
гг. К 1963 г., когдабыл подписан Договор о запрещении испытаний ядерного
оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, в атмосфере уже
находились продукты взрыва общей мощностью свыше 170 Мт (это примерно
мощность взрыва 85000 бомб, подобных сброшенной на Хиросиму).
Второй источник радиоактивных примесей - атомная промышленность. Примеси
поступают в окружающую среду при добыче и обогащении ископаемого сырья,
использовании его в реакторах, переработке ядерного горючего в установках.
Наиболее серьезное загрязнение среды связано с работой заводов по
обогащению и переработке атомного сырья. Большая часть радиоактивных
примесей содержится в сточных водах. Которые собираются и хранятся в
герметичных сосудах. Однако 85Кr,133 Хе и часть 131 I попадают в
атмосферу из испарителей, используемых для уплотнения радиоактивных
отходов. Тритий и часть продуктов распада (90Sr, 137Cs, 106 Ru, 131 I)
сбрасываются в реки и моря, вместе с малоактивными жидкостями (небольшой
завод по производству атомного горючего ежегодно сбрасывает от 500 до 1500
т воды, зараженной этими изотопами). Согласно имеющимся оценкам, к 2000 г.
ежегодное количество отходов атомной промышленности в США достигнет 4250 т
(что эквивалентно массе отходов, которые могла бы образоваться при взрыве 8
млн. бомб типа сброшенной на Хиросиму). Для дезактивации радиоактивных
отходов до их полной безопасности необходимо время, равное премерно20
периодам полураспада (это около 640 лет для 137Сs и490 тыс. лет для 239
Ru). Вряд ли можно поручиться за герметичность контейнеров, в которых
хранятся отходы, в течение столь длительных интервалов времени.
Таким образом, хранение отходов атомной энергетики представляется
наиболее острой проблемой охраны среды от радиоактивного заражения.
Теоретически, правда, возможно создать атомные электростанции с практически
нулевым выбросом радиоактивных примесей. Но в этом случае производство
энергии на атомной станции оказывается существенно дороже, чем на теловой
электростанции.
Поскольку производство энергии, основанное на ископаемом топливе (уголь,
нефть, газ0, также сопровождается загрязнением среды, а запасы самого
ископаемого топлива ограничены, большинство исследователей, занимающихся
проблемами энергетики и охраны среды пришли к выводу: атомная энергетика
способна не только удовлетворять все возрастающие потребности общества в
энергии, но и обеспечить охрану природной среды и человека лучше чем это
может быть осуществлено при производстве такого же количества энергии на
основе химических источников (сжигания углеводородов). При этом особое
внимание следует уделить мероприятиям, исключающим риск радиоактивного
загрязнения среды (в том числе и в отдаленном будущем), в частности
обеспечить независимость органов по контролю за выбросами от ведомств,
ответственных за производство атомной энергии.
Установлены предельно допустимые дозы ионизирующей радиации, основанные
на следующем требовании: доза не должна превышать удвоенного среднего
значения дозы облучения, которому человек подвергается в естественных
условиях. При этом предполагается, что люди хорошо приспособились к
естественной радиоактивности среды. Более того, известны группы людей,
живущих в районах с высокой радиоактивностью, значительно превышающей
среднюю по земному шару (так в одном из районов Бразилии жители за год
получают около 1600 мрад, что в 10-20 раз больше обычной дозы облучения). В
среднем доза ионизирующей радиации, получаемой за год каждым жителем
планеты, колеблется между 50 и 200 мрад, причем на долю естественной
радиоактивности (космические лучи) приходится около 25 млрд.
радиоактивности горных пород - примерно 50-15- мрад. Следует также
учитывать те дозы, которые получает человек от искусственных источников
облучения. В Великобритании, например, ежегодно при рентгеноскопических
обследованиях человек получает около 100 мрад. Излучений телевизора -
примерно 10 мрад. Отходов атомной промышленности и радиоактивных осадков -
около 3 мрад.
5. Литература:
1. О.Ф.Балацкий, Л.Г.Мельник, А.Ф.Яковлев “Экономика и качество
окружающей природной среды” Гидрометеоиздат,1984г
2. Я.М.Грушко “Вредные органические соединения в промышленных выбросах в
атмосферу”, “химия” Ленинград 1991г
3. “Защита атмосферы от промышленных загрязнений” справочник под ред.
С.Калверта и Г.Инглунда “Металлургия”,Москва 1991
4. Владимиров А.М. и др. Охрана окружающей среды.
Санкт-Петербург : Гидрометеоиздат 1991.
5. Болбас М.М. Основы промышленной экологии.
Москва : Высшая школа , 1993.
| |  скачать работу |
Экологические проблемы атмосферы |
