Экологические катастрофы

Среди естественных радионуклидов наибольшее радиационно-генетическое значение имеют радон и его дочерние продукты распа­да (радий и др.). Их вклад в суммарную дозу облучения на душу на­селения составляет более 50 %. Радоновая проблема в настоящее вре­мя считается приоритетной в развитых странах и ей уделяется повы­шенное внимание со стороны МКРЗ и МКДАР при ООН. Опасность радона (период полураспада 3,823 суток) заключается в его широ­ком распространении, высокой проникающей способности и мигра­ционной подвижности, распаде с образованием радия и других высо­корадиоактивных продуктов. Радон не имеет цвета, запаха и счита­ется "невидимым врагом", угрозой для миллионов жителей Западной Европы, Северной Америки.

В России радоновой проблеме начали уделять внимание лишь в последние годы. Территория нашей страны в отношении радона сла­бо изучена. Полученная в предыдущие десятилетия информация по­зволяет утверждать, что и в Российской Федерации радон широко распространен как в приземном слое атмосферы, подпочвенном воз­духе, так и в подземных водах, включая источники питьевого водо­снабжения.

По данным Санкт-Петербургского научно-исследовательского института радиационной гигиены, наибольшая концентрация радо­на и его дочерних продуктов распада в воздухе жилых помещений, зафиксированная в нашей стране, соответствует дозе воздействия на легкие человека 3-4 тысячи бэр в год, что превышает ПДК на 2 - 3 порядка. Предполагается, что вследствие слабой изученности радо­новой проблемы в России возможно выявление высоких концентра­ций радона в жилых и производственных помещениях целого ряда регионов.

К ним прежде всего относятся радоновое "пятно", захватывающее Онежское озеро, Ладожское и Финский залив, широкая зона, про­слеживающаяся от Среднего Урала в западном направлении, южная часть Западного Приуралья, Полярный Урал, Енисейский кряж, За­падное Прибайкалье, Амурская область, северная часть Хабаровско­го края, Чукотский полуостров.

Особенно актуальна радоновая проблема для мегаполисов и крупных городов, в которых имеются данные о поступлении радона в подземные воды и геологическую среду по активным глубинным разломам (Санкт-Петербург, Москва)[4].

Каждый житель Земли в последние 50 лет подвергся облучению от радиоактивных осадков, вызванных ядерными взрывами в атмосфере в связи с испытаниями ядерного оружия. Максимальное количество этих испытаний имело место в 1954 - 1958 г.г. и в 1961 - 1962 гг.

Существенная часть радионуклидов при этом выбрасывалась в атмосферу, быстро разносилась в ней на большие расстояния и в течение многих месяцев медленно опускалась на поверхность Земли.

При процессах деления атомных ядер образуется более 20 радионуклидов с периодами полураспада от долей секунды до нескольких миллиардов лет.

Второй антропогенный источник ионизирующего облучения населения – продукты функционирования объектов атомной энергетики.

Хотя при нормальной работе АЭС выбросы радионуклидов в ок­ружающую среду незначительны, Чернобыльская авария 1986 года показала чрезвычайно высокую потенциальную опасность атомной энергетики.

Глобальный эффект радиоактивного загрязнения Чернобыля обу­словлен тем, что при аварии радионуклиды были выброшены в стра­тосферу и уже в течение нескольких суток были зафиксированы в Западной Европе, затем в Японии, США и других странах.

При первом неконтролируемом взрыве на Чернобыльской АЭС в окружающую среду поступали очень опасные при попадании в орга­низм человека сильно радиоактивные "горячие частицы", представ­ляющие собой тонкодисперсные фрагменты графитовых стержней и других конструкций атомного реактора.

Образовавшееся радиоактивное облако накрыло огромную тер­риторию. Общая площадь загрязнения в результате Чернобыльской аварии цезием-137 плотностью 1 -5Ки/км2 только на территории России в 1995 году составила около 50 000 км2.

Из продуктов деятельности АЭС особую опасность представляет тритий, накапливающийся в оборотной воде станции и поступаю­щий затем в водоем-охладитель и гидрографическую сеть, бессточ­ные водоемы, подземные воды, приземную атмосферу.

В настоящее время радиационная обстановка в России определя­ется глобальным радиоактивным фоном, наличием загрязненных территорий вследствие Чернобыльской (1986 г.) и Кыштымской (1957 г.) аварий, эксплуатацией урановых месторождений, ядерного топ­ливного цикла, судовых ядерно-энергетических установок, регио­нальных хранилищ радиоактивных отходов, а также аномальными зонами  ионизирующих  излучений,  связанных  с  земными (природными) источниками радионуклидов[5].

Твёрдые и опасные отходы

Отходы подразделяются на бытовые, промышленные, отходы, связанные с добычей полезных ископаемых, и радиоактивные. По фазовому состоянию они могут быть твердыми, жидкими или смесью твердой, жидкой и газовой фаз.

При хранении все отхода претерпевают изменения, обусловлен­ные как внутренними физико-химическими процессами, так и влия­нием внешних условий.

В результате этого на полигонах хранения и захоронения отходов могут образоваться новые экологически опасные вещества, которые при проникновении в биосферу будут представлять серьезную угрозу для среды обитания человека.

Поэтому хранение и захоронение опасных отходов следует рас­сматривать как "складирование физико-химических процессов".

Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно разнородны по со­ставу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древе­сина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых яв­ляются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, сол­нечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и био­химических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражает­ся в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетвор­ных бактерий и вирусов на большие расстояния.

Не менее опасны сточные воды и фекальные стоки селитебных зон. Несмотря на строительство очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой всех урба­низированных территорий. Особая опасность в этом случае свя­зана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможно­стью вспышек различных эпидемических заболеваний.

Опасные отходы сельскохозяйственного производства - наво­зохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, хими­ческих удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладби­ща животных, погибших в период эпидемий. Хотя эти отходы имеют "точечный" характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду[6].

Результаты исследований, проведенных на территории России, указывают на то, что одним из наиболее существенных природ­ных факторов, негативно влияющих на безопасность условий хранения и захоронения твердых и опасных отходов, являются узлы сочленения активных глубинных разломов. В этих узлах на­блюдаются не только крип и импульсные тектонические дислока­ции, но и интенсивный вертикальный водогазообмен, интенсив­ный разнос загрязняющих веществ в латеральном направлении, привнес в подземную гидросферу, зону аэрации, поверхностный сток и приземную атмосферу химически агрессивных соединений (сульфаты, хлориды, фториды, сероводород и другие газы). Наи­более эффективный, быстрый и экономичный метод выявления активных глубинных разломов - водногелиевая съемка, разрабо­танная в России (ВИМС) и основанная на изучении распределе­ния в подземных водах гелия как самого надежного и чувстви­тельного индикатора современной флюидной активности Земли. Особенно   это   касается   закрытых   и   промышленно-урбанизированных территорий с мощным чехлом обводненных осадочных отложений.

В связи с тем, что масштаб и интенсивность воздействия твер­дых и опасных отходов на окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитар­ной охраны, следует признать недостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по существу произвольно, без учета реальных про­цессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функциони­рование свалок твердых и опасных отходов. Необходима ком­плексная, по возможности исчерпывающая оценка всех парамет­ров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека[7].

Звук, ультразвук, СВЧ и электромагнитное излучение

При возбуждении колебаний в воздухе или каком-либо другом газе говорят о воздушном звуке (воздушная акустика), в воде - подводном звуке (гидроакустика), а при колебаниях в твердых телах - звуковой вибрации. В узком смысле под акустическим сигналом понимают звук, т.е. упругие колебания и волны в газах, жидкостях и твердых телах, слышимых человеческим ухом. Поэтому акустическое поле и акустические сигналы прежде всего рассматривают как средство коммуникативного общения

Однако акустические сигналы могут вызывать и дополнительную реакцию. Она может быть как положительной, так и отрицательной, приводя в ряде случаев к необратимым отрицательным последствиям в организме и психике человека. Например, при монотонном труде с помощью человека можно достичь повышения производительности труда.

В настоящее время считается, что уровни действующего вредным об­разом на организм звука в диапазоне частот 60 - 20 000 Гц установлены относительно правильно. Введен стандарт на санитарные нормы допус­тимого шума в помещениях и на территориях жилой застройки в этом диапазоне (ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.036-81, ГОСТ 2228-76, ГОСТ 12.1.001-83, ГОСТ 19358-74).

Инфразвук может оказывать весьма существенное влияние на человека, в частности, на его психику. В литературе неоднократно отмечались, например, случаи самоубийств под воздействием мощного источника инфразвука. Природными источниками инфразвука являются землетрясения, извержения вулканов, раскаты грома, штормы, ветры Немалую роль в их возникновении играет турбулентность атмосферы.

До сих пор проблема измерений и регламентации уровней Гос­стандартом не решена. Существует значительный разброс в оценке допустимых норм на уровни инфразвука. Имеется ряд санитарных норм, например, санитарные нормы допустимых уровней инфразвука я низкочастотного шума на территории жилой застройки (СанПиН 42-128-4948-89), рабочих местах (3223-85), ГОСТ 23337-78 (методы измерения шума...), и др. ГОСТ 12.1.003-76, запрещает даже кратко­временное пребывание в зонах с уровнем звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Ультразвук. Активное воздействие ультразвука (УЗ) на вещество, приводящее к необратимым изменениям в нем, обусловлено в большинстве случаев нелинейными эффектами. В жидкостях основную роль при воздействии УЗ на вещества и процессы играет кавитация.

Воздействие на биологические объекты УЗ различно в зависимости от интенсивности УЗ и длительности облучения.                 

Методы и средства защиты от воздействия акустических шумов и вибраций. В качестве способов защиты от акустического воздействия следу­ет рассматривать:

- Выявление источников шума антропогенного происхождения и снижение уровня шумоизлучения промышленных объектов, транс­портных средств и различного типа устройств.

- Правильное планирование застройки территорий, предназна­ченных для размещения предприятий и жилых домов. Широкое ис­пользование при этом защитных озеленительных посадок (деревья, трава и пр.).

- Использование при конструировании зданий и отдельных по­мещений в них специальных звукопоглотителей и звукопоглощаю­щих конструкций.

- Демпфирование звуковых вибраций. Использование индивидуальных средств защиты органов слуха при работе в условиях повышенной шумности (заглушки, вкладыши, I, шлемы и т.п.).

Электромагнитные поля (ЭМП) являются одним из элементов среды обитания человека и всех живых существ. Интенсификация производственной деятельности привела к резкому увеличению ин­тенсивности ЭМП и к большому разнообразию (по форме, частотам, длительности воздействий и т.д.) их видов.

Возросло число людей, которые в ходе своей производственной деятельности подвергаются (или могут подвергаться) воздействию интенсивных электромагнитных полей. В связи с этим многие иссле­дователи считают фактор воздействия ЭМП на человека столь же значимым как, например, загрязнение воздушного бассейна.

Следует, к примеру, сказать, что поля, создаваемые высоковольтными линиями электро­передачи, распространяют свое влияние на большие территории. Достаточно сказать, что площадь полосы шириной 50 м под линиями с напряжением 300 кВ и выше для России и США, вместе взятых, со­ставляет около 8 000 квадратных километров, что почти в восемь раз больше территории г. Москвы[8].

Вырубка лесов

В процессе эволюции общества менялись характер и масштабы воздействия человека на лес, как и на природу в целом. Учёные полагают, что уже на стадии собирательства, охоты и рыболовства произошёл первый экологический кризис антропогенного происхождения. Равнинные леса Европы стали сокращаться в результате вырубки и применения огня. Значительно большие воздействия на лес проявились на стадии скотоводства и земледелия в развитии человеческого общества. По подсчётам, занимаемая площадь лесами за исторический период сократилось в 2 раза. Некоторые леса подвергались особенно сильному воздействию: уже сведено 40-50% первоначальной площади смешанных и широколиственных лесов, 85-90% - муссонных, 70-80% - средиземноморских сухих.