ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИРОДНЫМИ РАДИОНУКЛЕИДАМИ: ОБЗОР

ENVIRONMENTAL POLLUTION BY NATURAL RADIONUCLEIDES: OVERVIEW

Aya Tazhibayeva

АННОТАЦИЯ

В данной статье нами рассмотрены особенности загрязнения окружающей среды природными радионуклеидами. Установлены основные радиоактивные элементы. Обозначены их основные группы. Определены основные источники и схема загрязнения. На примере Казахстана отражены основные типы радиоактивных загрязнений и особенности отдельных наиболее распространённых природных радиоактивные веществ.   Установлено, что природные радионуклиды напрямую не воздействуют на окружающую среду и только повышенный уровень радиации, начинает негативно воздействовать на окружающую среду и меняет образ жизни всего живого, что подтверждает важность занятия вопросами защиты окружающей среды от радиоактивных веществ, в том числе полученных и из природных источников.

ABSTRACT

In this article, we examined the features of environmental pollution by natural radionuclides. The main radioactive elements are identified. Their main groups are designated. The main sources and pollution pattern are identified. On the example of Kazakhstan, the main types of radioactive contamination and the features of some of the most common natural radioactive substances are reflected. It has been established that natural radionuclides do not directly affect the environment and only an increased level of radiation begins to negatively affect the environment and changes the lifestyle of all living things, which confirms the importance of addressing the issues of protecting the environment from radioactive substances, including those obtained from natural sources/

Ключевые слова: природные источники, радионуклеиды, изотопы, радиактивность, окружающая среда.

Keywords: natural sources, radionucleides, isotopes, radioactivity, environment.

Анализ литературных источников показал, что проблемами в области влияния природных радионуклидов на окружающую среду занимались многие ученые, им посвящены международные и национальные программы исследования, из которых можно назвать следующих: Е.В. Михеева, Л.Г. Бязров, М.Г. Нифонтова, Ю.А. Израэль, Е.В. Квасникова, И.М.  Назаров, Е.Д. Стукин, Д.Г. Матишов, Е.А. Щипа, Г.Г. Матишов, Л.Г. Павлова, White R.G., Ю. Ш Фридман, А.А. Моисеев, А.М.  Троицкая, А.П. Рамзаев А.А.  Моисеев и другие.

Исследования этих и иных ученых позволяют определить, что Радионуклиды природного[1] или естественного [2] происхождения, с момента создания нашей планеты, наличествуют во всех объектах живой и неживой природы. При этом может отличаться радиационный фон в разных регионах Земли в разы. Природные радионуклиды относительно окружающей среды вызывают естественную радиоактивность, она обычно отмечается на почвах, так как присутствуют природные (естественные) радиоактивные вещества в почвах или отмечаются в почвообразующих породах, в определенных количествах [3].

Отмечается различное деление радионуклидов на группы. Обычно относят к радионуклидам природного происхождения следующие, поделенные условно на группы:

• радионуклиды космогенные, к ним отнесены такие, как: 24Na; 22Na; 14С; 3Н; 7Ве и другие;
• радионуклиды, отмечаемые в объектах окружающей среды, к ним обычно относят: 238U; 40К и другие [4].

Природные радионуклиды делят и на следующие три группы:

• химические элементы, в которых являются все изотопы радиоактивными. К ним относят следующие: уран (под символом 238U и под символом 235U), радий (под символом 226Ra), торий (под символом 232Th) и радон (под символом 222Rn, и символ 220Rn);
• химические элементы, как изотопы «обычных» не радиоактивных элементов, но обладающих некими радиоактивными свойствами. В эту группу обычно относят следующие: калий (под символом 40K), кальций (под символом 48Ca), рубидий (под символом 87Rb), цирконий (под символом 96Zr) и другие;
• изотопы радиоактивные, образующиеся под действием лучей из космоса, в атмосфере и затем оседающие на почву. К ним отнесены следующие: тритий (под символом 3H), бериллий (под символом 7Be и под символом 10Be) и углерод (под символом 14C).

По времени и способу образования подразделяют радионуклиды на следующие группы:

• первичные, радионуклиды, образовавшиеся при образовании нашей планеты, к ним обычно относят: 48Ca; 40К; 238U;
• вторичные, радионуклиды, как образовавшиеся от продуктов распада первичных, к ним отнесены 45 радионуклидов, в частности: 235U, 232Th, 222Rn, 220Rn, 226Ra и многие другие;
• индуцированные,радионуклиды, образовавшиеся под действием вторичных нейтронов и космических лучей, к ним отнесены, в первую очередь следующие: 24Na; 3H и 14C.[5]

Отмечается и такое деление природных радиоактивных веществ на следующие категории:

• долгоживущие;
• короткоживущие;
• долгоживущие, при этом одиночные;
• вещества, вырабатывающие при взаимодействии атомов ядер земных веществ с ядрами космических элементов [5].

Основными источниками радиоактивности от природных загрязнителей являются элементы пищевых цепей, корыте можно изобразить схематично (рисунок 1)

Рисунок 1. Схема загрязнения природными радионуклидами [6, с 73-79]

атмосфера—

C ветром или дождем попадают радионуклеиды на почву и оттуда чаще всего заражаются растения, животные и естественно организм человека.Всего отмечается в настоящее время более 300 естественных радионуклидов и зависит обычно количество содержание природных радиоактивных элементами, в основном от того какие породы отмечаются в почвах, в кислых породах отмечается больше радиоактивных элементов, также тяжелые почвы имеют их больше по сравнению с легкими [7, с.157-164.].

В Республике Казахстан характеризуется значительная часть территории, довольно высоким природным радиационным фоном, как почв, так и горных пород, особенно это отмечается в районах ториевых, урановых и иных редкометалльных рудных районов и участков, а также регионов с большим распространением естесвенных подземных и грунтовых вод, имеющих высокие показатели по содержанию радионуклидов, в пределах: 5 - 7, в отдельных 11 и даже 12. К таким регионам в первую очередь отнесены: Северо-Казахстанский регион, район Бетпакдала-Чу, регион Шу-Сарысуйский, рудные провинцииСырдарьинская и Илийская, урановорудные районы Прикаспийский и Восточного Казахстана [8].

В Казахстане обусловлены природные типы загрязнения, в первую очередь тем, что страна представляет собой регион, в котором размещен уникальный урановорудный комплекс, где сосредоточено, в котором по оценочным данным,примерно 30% запасов урана в мире, вследствие чего характеризуется территория страны (ее значительная часть, около 13%) следующими показателями:

• высоким фоном природной радиации земной поверхности в регионах, где размещены урановые и ториевые редкометалльные месторождения;
• большим содержанием в природных водах радионуклидов, особенно это отмечается в урановорудных рудных провинциях [9].

Следует обозначить особенности тория и урана, как природных загрязнителей окружающей среды (рисунок 2), а также и иных радиоактивных элементов, загрязняющих атмосферу, из их большего количества.

Воздействие урана и тория на живое известно и характеризуется концентрацией и видами изотопов.

Рисунок 2. Особенности урана и тория, как природных загрязнителей [10, с. 138-144]

При этом следует отметить, что природный уран, например, находясь вне живого организма, представляет только составляет незначительную угрозу, исходя из относительно небольшого гамма-излучения (при условии, что не носит его воздействие на живой организм, не длительное время). Но нужно учитывать, что при попадании внутрь организма, чаще всего даже при дыхании, он, повышает риск заболевания, так как выделяя альфа-частицы способствует развитию рака легких или откладываться в костные ткани. Дополнительные угрозы оказывает обычно не сам природный уран, а продукты его распада. Торий-234 также имеет способность распадаться на радиоактивные изотопы, уже на месте, к тому же имеет тенденцию торий-230 к накоплению определённой концентрации в костных тканях. Радий, обычно накапливается на поверхности костей, такие же свойства имеет и радиоактивный калий, а позже они отмечаются уже в костных матрицах. Следует напомнить, что именно радий считается наиболее известным возбудителем такой болезни, как рак костей. Полоний имеет также способность накапливается в костях и в мягких тканях.Также нужно уделить внимание и таким природным радионуклидам, как радий иод - Йод-131 (имеет период полураспада около 8 суток), минимальная доза, которая представляет особую опасность живым организмов, так как попадает внутрь человека вызывает в клеточных структурах, мутационные изменения, которые приводят обычно к тому, что начинают гибнуть живые клетки и в первую очередь страдает у человека щитовидная железа, которая поглощает большее количество вещества при его попадании в организм. Стронций-90 оказывает влияние на костную ткань и воздействует на костный мозг, облучение Стронций-90 вызывает лейкемию и приводит к лучевой болезни. Цезий-137 через органы дыхательной и пищеварительной систем попадает в клетки и накапливается в скелете и мышцах. Кобальт-60 поступают через верхние дыхательные пути, кожу, органы пищеварения и оказывает воздействие токсическое на дыхательную, кровеносную, пищеварительную и конечно же нервную системы.

Таким образом нами установлено, что природные радионуклиды напрямую не воздействуют на окружающую среду и могут безопасно существовать наживые организмы могут в условиях их нахождения, при условии оптимального уровня радиации, которая должна соответствовать естественной природной среде. Это объясняется и тем, что радиоактивные элементы попадая в окружающую среду становятся частью природы, в том числе и биосферы. И только повышенный уровень радиации, начинает негативно воздействовать на окружающую среду и меняет образ жизни всего живого и часто приводить к их гибели. Поэтому важно заниматься вопросами защиты окружающей среды от радиоактивных веществ, в том числе полученных и из природных источников.

Список литературы:

1. Бабаев Н.С., Демин В.Ф., Ильин Л.А. и др. Ядерная энергетика: человек и окружающая среда. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 235 с.
2. Козлов Ф.В. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 352 с.
3. Москалев Ю.И. Отдаленные последствия воздействия ионизирующих излучений. – М.: Медицина, 1991. – 464 с.
4. Радиация: Дозы, эффекты, риск. Пер. с англ. Ю.А.Банникова. – М.: Мир, 1988. – 79 с.
5. Сивинцев Ю.В. Радиация и человек. – М.: Знание, 1987. – 235
6. Сыромятников Н.Г. Экологическая значимость содержаний естественных радионуклидов в подземных водах на участках рудных месторождений и населенных пунктов Казахстана. - Геология Казахстана. 2001. - №1. - С. 73-79.
7. Сыромятников Н.Г., Козловский А.А. Природа и источник высокой радиоактивности солевых отложений на стенках труб нефтяных скважин месторождения Жетыбай. Геодинамика и минерагения Казахстана. Часть 2.  - Алматы: РИО ВАК РК, 2000. - С.157-164.
8. Учебно-методическое руководство по радиоэкологии и обращению с радиоактивными отходами для условий Казахстана. Алматы, 2002. - 304с.
9. Юдин С.С. Эколого- экономические проблемы реабилитации подземных вод на урановых месторождениях. Эколого-географический вестник Юга России. - Рн РГУ 2001, вып. 1.
10. Шишков И.А., Чеснокова Т.Я., Бахур А.Е.Комплекс аналитических методов при изучении радиоэкологической обстановки Республики Казахстан. «Проблемы биогеохимии и геохимической экологии», - 2009, № 2 (10), с. 138-144.