Радиоактивті ластанудың көздері

   Радиоактивті ластанудың  көздері 

     Қазіргі таңда қоршаған ортаның экологиялық  қауіпсіздігінің проблемалары туындауда. Топырақ-өсімдік-судың химиялық заттармен  ластануы топырақтың құрамында химиялық өзгерістерге алып келеді. Жер шарындағы  кейбір аймақтардың техногендік  қалдықтары табиғи норманы бірнеше есе асы түседі.

     Жуырға  дейін ең басты ластаушы деп шаң,көмірқышқыл  газ, күкірт оксиді, азот болған. Радионуклидтер ластаушы ретінде қарастырылмаған.Стронций мен цезийдің ластауынан соңғы кездері  радионуклиттік ластануға көп көңіл  бөлінуде.

     Чернобыль апаты Ресей Федерациясының  көптеген аймақтарының экологиялық жағдайына  әсер етті. 1992 жлдың науырыз айында цезиймен 11 облыс ластанған. Жалпы  цезиймен ластанған жерлердің ауданы 5210 км кв.

     Радионуклидтер  өсімдіктер мен жануарлар арқылы адам ағзасында жиналып денсаулығына кері әсерін тигізеді. Сондықтан да экологиялық таза өнім шығару керек.

     Ауыл  шаруашылығының ең басты проблемасы радионуклиттермен ластанған жерлерде экологиялық таза өсімдіктер мен  жануарлар өсіру. Бұл іс-шараларды  жүзеге асырудың басты себебі, ластанған  аймақтарда бала өлімдерінің көбеюі менәр түрді аурулардың пайда  болуы.

     Жер шарында тіршіліктің дамуы әр қашан қоршаған ортаның радиациялануымен сипатталған. Радиациялық сауленену  табиғи және жасанды болады. Табиғи радиацияның шығу тегі космостық  және жергілікті болады. Олар жер бетінде  адам ағзасына әсер етеді. Ал космостық  радиациялар бөлшектелген жиынтығы мен қатты гамма сәулелерден тұрады. Олардың атмосфералық малекулармен әрекеттескенде екілік мезон мен электрондардан тұратын космостық сәулелену пайда болады.

     Табиғи  радиактивті элементтерді шартты түрде 3 бөлуге болады:

1. Уран,торий мен антиноуранның изотоптары;
2. Калий,кальций, рубидий және т.б.;
3. Радиактивті изотоптар, яғни тритин;

     Биосферада  жасанды радионуклиттермен пайда  болған сәулелер жасанды радиацияның  пайда болуына алып келеді( АЭС-тердегі апаттар, өдерлі өнеркәсіптердің қалдықтары).

     Р.Ф.аумағындағы  радиактивті ластанулардың бірнеше  көздері бар:

• атмосфера мен жер астында ядер қаруларын сынақтан өткізу;
• 1986 жылғы Чернобыль АЭС-ң апатынан;
• атом өнеркәсібінің жоспарлы және апатты қадықтарынан;
• АЭС-ң жумыс барысындағы атмосфера мен су жүйесіне қалдықтары.

     Жалпы атом энергетикасы радиациялық фонның өзгеруіне ықпал жасайды. АЭС-да өңделген өнім кей кездері екінші рет өңделеді.

     АЭС-ң апаттарында қоршаған ортаға көптеген радионуклидтер шығарылады. Ең қауіпті апаттар, радионуклиттердің атмосфераға шығуы.

     Сонымен қатар ядролық жарылыстардыңда  маңызы зор. Ядерлы қарулардың сынақтарына  кей бір бөлшектері атмосферада  қалып айлар бойы жер бетіне түседі.

     Бұрыңгы Кеңес одағындағы Семей полигонын  орны ерекше. 29 тамыз 1949 жылы мұнда ең алғаш төменгі ауа жарылысы өткен. Ол жарылыс Алтайға максимальді  кесірін тигізгені дәлелденді. 1949-1990 жж аралығында Семей полигонында 470тен  астам сынақ өткен(олардың 120 ауа). Радиациялық ластанған зонада жалпы  халық саны 1600 мың, яғни Алтайдың 60,9 пайызы, 27 аудан, 45 қала орналасқан.

     Қоршаған  ортаға атом жер асты су кемелері де әсер етеді. 1985 жылы Чажма бухтасында болған жарылыстан қаншама адам қаза тапты. Ал радиактивті қалдықтар  Владивостокқа қарай кетті. Өсімдіктердің  сәулененуінің өнімнің сапасына әсері.

Сәулеленген бидай, май өнімдерінің сапасы техникалық тұрғыдан өзгермейді.

     Бидайда клейковина мен ақұздың мөлшері  бірлік массасымен салыстырғанда төмендемеген. Ал күнбағыс пен лотоста құрамында  майдың болуы сәуле алудың мөлшеріне  байланысты. Томаттардың да құрамындағы  с дәруменінің де болуы  сәуле  алудың мөлшеріне байланысты. Енді гүдеуі кезінде сәулелену кейінгі  даму процестерін баяулатады. Картоптың  дамуында дәл осылай әсерін тигізеді. Егер картоп туйнектегенде сәулеленсе, онда жалпы астыққа әсерін айтарлықтай  тигізбейді. Ал егер өсімдіктер ертерек  сәулеленсе, картоп астығы 30-50 пайызға  төмендейді. Сонымен қатар түйнектер жайсыз болады.

     Сонымен өсімдіктер ағзасында радиактивті  изотоптар айтарлықтай зиян қалдырмайды, бірақ ауыл шаруашылық  астықтарына  әсер етеді.

     Радионуклеидтердің  топырақ пен өсімдіктерге әсері. Радионуклеидтердің айтарлықтай мөлшері  топырақта қалыптасқан, олар беткі  қабаттарында да төменгі жерлерінде де бар.

     Негізінен біздің аймақта радионуклидтік ластанудың 2 көзі бар. Олар: цезий-137, стронция-90. Стронцийдің  топырақта қалыптасуы ең алдымен  ионды зат алмасумен байланысты, ал цезийдің қалыптасуы ионды сорбезия процестерімен байланысты.

     Қоршаған  ортаға цезийдің бөліну кезінде, радионуклеид жақсы ерітінді күйде болады.

     Сол күйде цезий – 137 өсімдіктер тез  өз бойларына сіңіріп алады. Сосын  радионуклид топырақтарда әр түрлі  процестерді жалғастырады, радаинуклид  сол күйде «қартееді» және де «қартейген»  бұл зат әр түрлі химиялық әрекеттерге  түседі.

Радиактивті изотоптардың топырақта қалуы, оның сорбициялануың маңызы зор, өйткені  сорбиция диапозондардың миграциялауын, топырақтың оларды сіңіруін және де олардың  өсімдік тамырларының оларды сіңіруін бақылап жағдай жасайды.  Радиактивті изотоптардың сорбизиясы көптеген факторларға байланысты. Олардың ішінде ең бастылары: топырақтың механикалық және минералогиялы құрамы болып табылады. Топырақтың механикалық құрамы балшықты болса, онда радиануклиттер ол топырақтарда тез сіңеді.

     Радиаизотоптардың топырақтарга тез сіңіуін, топырақта  сол элементке химиялық жағынан  ұқсас элементтер әсер етеді. Мысалы, кальций изотоптарға ұқсас болғандықтан, кальцийі көп топырақ, радиаизотоптарды көбірек сіңіреді. Сонымен қатар  радиаизотоптардың миграциялауын  баяулатады. Ал калий болса топырақ  құрамында цезийге ұқсас зат. Сонымен қатар радиануклиттердің  миграциялауы метереологиялық жағдайларға  да байланысты. Стронцийдің топырақ  бетіне түсіп төменгі қабаттарында пайда болуы жаңбырдардың әсері. Топырақтарда радиануклиттердің миграциялауы баяу өтеді, олардың негіздері 0-5 см аралығында болады.

     Радиануклиттердің өсімдіктерде жиналуы топырақ пен  өсімдіктің түріне байланысты. Қышқыл топырақтарда радионуклиттер өсімдіктерде көбірек жинақталады. Топырақтын қаншалық қышқылдығы аз болса, радиануклиттерді өсімдіктерге енуі соншалық төмен болады. Сондықтанда топырағына байланысты строций 90 мен цезий 137 өсімдіктерде 10-15 есе өзгеруі мүмкін. Тың аймақтарда, жайылым жерлерде, цезий 0-5 см аралық қабатта орналасады. Ал аударылған жерлерде цезий 132 беткі қабаттарында болады.

      Рязань  облысында жайылым жерлердің  ластануы жоғары болмаса да, бұл  аймақта агротехникалық іс-шараларды  жүргізу қажет. Өйткені радионуклиттердің  ауыл шаруашылығына айтарлықтай  әсер етеді.

      Суды  көп қажет ететін өсімдіктер суды аз қажет ететін өсімдіктерге қарағанда, цезий 137 өз бойына көбірек сіңіреді. Радионуклиттердің шөптектес өсімдіктерде жиналуы оның құрамына байланысты. Дәнді дақылдар өсетін жерде радиануклиттің мөлшрі шөп тектес өсімдіктер өсетін жерлерге қарағанда 3-4 есе жоғары.

      Құрамында калий мөлшері аз өсімдіктер өз бойына цезийді аз жинайды. Топырақтарға қарағанда  өсімдіктер өз бойына радиануклиттерді аз жинайды, бірақ  соған қарамастан кейбір өсімдіктер азық-түлік ретінде  пайдалануға жарамсыз.

      Цезий 137-ң өсімдіктерге жиналуы топырақтың типіне байланысты. Радиануклиттердің  астыққа жиналуы тек топыраққа  ғана емес, өсімдіктің биологиялық  ерекшелігіне де байланысты.

      Құрамында кальций көп өсімдіктер,  құрамында  кальций аз өсімдіктерге қарағанда  стронция 90 көп жинайды. Стронций 90 ең көп мөлшерде майлы дақылдар жинайды.

      Радионуклиттердің мөлшеріне тыңайтқыштарда үлес қосады. N 90,  P90 тыңайтқыштары цезий 137-ң 3-4 есе арттырады. Ал егер дал осы  мөлшерде калий тыңайтқыштарын қолданатын болсақ цезий 137-ң мөлшерін 2-3 есе  төмендетеді.

      Долмит  минералды тыңайтқышын қолдану  стронций 90 өсімдіктерге енуін айтарлықта төмендетеді. Радионуклиттердің астықта  жиналуына органикалық тыңайтқыштар, метереологиялық жағдайлар әсер етеді. Стронций 90 мен цезий 137-ң топыраққа  енгенен 5 жыл кейін олардың әсері 3-4 есе төмендейді.

      Сондықтан радиануклиттердің миграциясы көбіне топырақтың типіне, механикалық құрамына, сулы-физикалық және де агрохимиялық қасиеттеріне байланысты. Радиаизотоптардың  сорбциясына көптеген факторлар  әсер етеді, олардың ең негізгілері  топырақтың механикалық және минерологиялық құрамы. Одан басқа  радиануклиттердің миграциясына метереологияда әсер етеді, яғни жауын-шашын мөлшері. 

  Қоршаған ортада  радионуклиттердің  миграциялауы 

      Атмосфераға жинақталған радиактивті заттар айналып келіп топыраққа жиналады. Бірнеше жыл өткен соң бұл  элементтер астықтар аркылы арқылы адам мен жануарлар ағзаларына енеді. Апатты жағдайларда, екінші жылына қауіпті  заттар топырақ арқылы өсімдіктерде жиналады.

      Топыраққа енген радиактивті заттар грунт  суларына да енеді. Жалпы өсімдіктер радионуклиттерді макро және микро  элементтермен бірге бойына сіңіріп  отырады. RU-106, CE-144 ,CO-60 элементтері тек  қана өсімдіктердің тамырларында жиналады. Ал

стронций 90 мен цезий 137-ң өсімдіктердің жоғарғы жақтарында жиналады. Негізінен радионуклиттер өсімдіктердің бұтақтары мен жапырақтарында жиналады. Ал кейбір жағдайларда цезий өсімдіктердің тұқыдарында жиналады. Кейбір тұқымдарда оның мөлшері 10 пайызға дейін болады. Цезий өсімдіктерде жылдам жылжиды, әсіресе ол бидайдың құрамында көп.

      Қышқыл  топырақтарда стронций 90 мен цезий 137-ң жылдамдылығы арта түседі. Кальций және калий карбонаттарының топыраққа енгізуі стронций 90 мен цезий 137-ң азайтады.

      Ал  адам ағзасына радионуклиттердің миграциялауы әр алуан. Олардың едәуір мөлшері  адам ағзасына азық түліктер арқылы енеді. Олар мынадай сипатқа ие: топырақ-өсімдік-ауыл шаруашылық жануарлары-ет өнімі-адам. Сонымен қатар радионуклиттер адам ағзасына тыныс алу, тері арқылы да жинақталады. Жалпы адам ағзасына бұл  элементтер тері арқылы 0,0001, тыныс алу  жүйесі арқылы 1, ал ас қорту жуйесі арқылы 1000 бірлікті құрайды.

      Сонымен радионуклиттер адам мен жануарлар  ағзасына жиналып, олардың денсаулығына кері әсерін тигізеді. Сондықтан да радионуклиттердің ауыл шаруашылығына  әсерін азайту үшін іс-шаралар өтуі тиіс.  
 
 
 
 

  Экспериметтік бөлім

Зерттеу міндеті мен мақсатының тәсілі 

      Жер – Ресейдің ұлттық байлығы. Оны тиімді пайдаланудан экономикалық, әлеуметтік, экологиялық жағдайлар байланысты.

      Соңғы жылдары дүние жүзінде табиғи кешендерге  антропогендік жүктеме  аса түсті. Ресейде соңғы жылдары  жердің, судың, атмосфераның радионуклиттермен  ластануы қобалжытады. «Адам-қоршаған орта» жуйесі соңғы жылдары ұшыға  түсті.

      Радиактивті ластану қоршаған ортамен адамзатқа  қауіп төндіреді. Ионды радиацияның  кері әсері радиактивті элементтердің  ашылуымен ақ түсінікті болды.

      Чернобыль АЭСң апатынан кейін Ресейдің 15 администрациялық жерлері ластанды. Топырақ пен  өсімдік арқылы адам ағзасына радионуклиттер жиналады.

      Сондықтан да радионуклиттерді әр түрлі іс-шаралармен жою, қазіргі таңда актулды проблемалардың бірі.   

  Ауыл шаруашылығын  радионуклиттермен  ластанған жерлерде  жүргізу 

        Радиоактивті ластанған аймақтарда  агроөнеркәсіпті жүргізудің принциптері.

      Ауыл  шаруашылық жерлерінің радионуклиттермен  ластанғанда, ең алдымен ол аймақ  қай кезде ластанғанын есепке алу керек. Ол ең алдымен стронций 90 мен цезий 137-ң физикалық ыдырауымен байланысты, сонымен қатар радионуклиттердің миграциялауымен де байланысты. Сондықтан да ластанған жерде, осыларды есепке ала отырып, тиісті іс-шаралар жүргізу қажет.