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Contaminazione radioattiva del suolo e le sue conseguenze

L'attività umana attiva spesso colpisce negativamente il mondo circostante di natura animata e inanimata. Il rapido sviluppo dell'industria, lo sviluppo intensivo dell'agricoltura, le difficoltà di riciclaggio dei rifiuti – tutto questo minaccia seriamente l'ecologia del pianeta. Con lo sviluppo dell'energia nucleare e il miglioramento delle armi nucleari, è sorto un altro problema: la contaminazione radioattiva dei suoli, dei serbatoi e dell'atmosfera.

Identificare il problema

La contaminazione radioattiva del suolo è l'eccesso della concentrazione di radionuclidi in esso sopra gli indici della massima norma consentita a causa dell'attività antropica.

Le aree contaminate sono caratterizzate da un eccesso significativo di dosi di esposizione esterne e interne. Per indicare la norma della cura ionizzante, la Commissione internazionale per la protezione delle radiazioni (ICRP) ha introdotto una dose media annua di radiazioni che per il suolo e le rocce è 0,25-0,5 microsievert all'anno (mSv / g). Questo standard determina la quantità di radiazioni sicura per la salute umana e molte volte al di sotto del valore che può portare alla morte di un organismo vivente per altri 30 giorni.

motivi

Come si verifica la contaminazione radioattiva dei suoli? Le fonti di inquinamento sono due gruppi di radionuclidi:

  • dall'uomo;
  • naturale.

È noto che il terreno contiene radionuclidi naturali. Ma la loro concentrazione è notevolmente aumentata a causa dell'estrazione, dello stoccaggio delle materie prime naturali, della lavorazione, della fecondazione, della produzione, della combustione del carbone, dell'uso di ceneri come impianti di fertilizzazione o per la produzione di materiali da costruzione ecc.

A causa della rapida produzione e utilizzo di fertilizzanti, il numero di terreni contaminati radioattivamente aumenta ogni anno. Ad esempio, la questione dell'incremento della concentrazione nel terreno dei radionuclidi a causa dell'uso di fertilizzanti di potassio e fosforo non è stata adeguatamente studiata.

I radionuclidi artificiali sono fortemente inclusi nei componenti della biosfera del pianeta a causa di esplosioni nucleari.

Le principali cause della contaminazione radioattiva del terreno sono quindi:

  • Sviluppo intensivo di terreni agricoli;
  • Industria pesante;
  • Sviluppo di depositi di risorse naturali;
  • Smaltimento dei rifiuti radioattivi;
  • Emissioni di radiazioni delle centrali nucleari;
  • Prova nucleare.

Contaminazione radioattiva dei suoli: conseguenze dell'infezione

Ci sono molte conseguenze negative della contaminazione del suolo:

  • Impatto diretto negativo delle sostanze radioattive sugli animali, sulla vegetazione e sull'uomo;
  • Una limitazione significativa della capacità di utilizzare le risorse del suolo a fini agricoli. Dopo tutto, tutti i prodotti che ricevono da un terreno di questo tipo hanno un più alto livello di concentrazione di sostanze radioattive a causa della contaminazione di corpi d'acqua aperta e di acque sotterranee, dove i composti nocivi vengono fuoriusciti dal terreno. L'inquinamento grave può portare all'incapacità di utilizzare acqua dolce non solo per bere e cucinare, ma anche per abbeverare bestiame o innaffiare le terre agricole.

Molti scienziati sostengono che i danni alla radiazione all'ambiente conducono alla morte totale della biogeocenosi e delle popolazioni. Ciò avviene ad un alto livello di contaminazione. Tali aree sono fissate principalmente vicino ai luoghi dove è stata liberata la radiazione e, di conseguenza, alla contaminazione radioattiva del suolo. Chernobyl è una zona di alienazione dopo l'incidente presso la centrale nucleare di Chernobyl. Poi centinaia di ettari hanno ricevuto la più forte dose di radiazioni, per cui sono stati completamente ritirati dalla vita umana.

Processi profondi

Il complesso che assorbe il terreno ordina sostanze radioattive. Inoltre, li tiene da molto tempo.

I radionuclidi nel suolo sono caratterizzati da:

  • Proprietà di isotopi chimicamente attivi;
  • Proprietà e composizione del suolo stesso;
  • Proprietà dei radionuclidi in caduta;
  • Indicatori climatici;
  • Caratteristiche del paesaggio.

I radionuclidi sulla superficie del terreno vengono sotto forma di aerosol, minerali, particelle di combustibile, ecc. La maggior parte delle loro frazioni solubili nella deposizione globale è del 30-90%. Il più alto in cesio e stronzio. Come si comporterà radionuclidi in futuro – nessuno sa. L'equilibrio dinamico aumenta poiché la solubilità della loro deposizione diminuisce. L'introduzione di sostanze organiche solubili nel suolo e l'acidificazione speciale del mezzo influenzano l'aumento della migrazione dei radionuclidi, che viene utilizzato per purificarlo.

La mobilità della contaminazione da radiazioni dipende da:

  • Composizione mineralogica;
  • Presenza nel terreno delle barriere geochimiche;
  • Composizione granulometrica ;
  • Proprietà di humus;
  • Reazione del mezzo.

Ridistribuzione orizzontale dei radionuclidi

Per prevedere le possibili conseguenze della contaminazione radioattiva del suolo, è molto importante conoscere le caratteristiche specifiche della migrazione dei radionuclidi.

La ridistribuzione dei radionuclidi nel suolo avviene in senso orizzontale e verticale in modo naturale e per ragioni di attività antropica.

La migrazione orizzontale si verifica a causa di:

  • Trasferimento eolico (il nome deriva dal nome del vento Eola);
  • Inondazione di acque alluvionali, motivo di inquinamento più intenso delle pianure e delle zone umide;
  • Mezzi di sussistenza di animali (lombrichi, cinghiali, molluschi e altri "scavi");
  • traffico;
  • Preparazione di foraggi verdi in prati contaminati;
  • Gli incendi boschivi, che sono un fattore molto potente nel trasporto di isotopi.

La migrazione orizzontale minima è osservata nelle cenosi forestali e il massimo in agrocenosi con terreni leggeri. La ridistribuzione orizzontale, da un lato, riduce il livello di contaminazione del suolo con i nuclidi radioattivi, dall'altro – espande la gamma della loro distribuzione.

Migrazione verticale

Per quanto riguarda la ridistribuzione verticale, in tutti i tipi di terreno si verifica lentamente. La velocità lineare di questo processo è da decimi a due centimetri all'anno. Il terreno in questo caso funge da barriera biogeochemica. Gli studi condotti nella zona di Cernobyl hanno dimostrato che la parte principale dei radionuclidi rimane all'interno dello strato superiore del suolo (circa 10 cm) per lungo tempo. E nella parte forestale di questa zona, le sostanze radioattive sono accumulate nella stalla (fogliame, aghi) e lo strato inferiore del terreno (circa 1-2 cm).

La migrazione verticale dei radionuclidi dipende da tali fattori:

  • Eruzioni vulcaniche;
  • Piogge, il trasferimento di umidità per irrorazione e evaporazione;
  • Trasferimento di sistemi radici di piante;
  • Attività umana – aratura, irrigazione.

I territori più inquinati del pianeta

Ci sono centinaia di territori contaminati radioattivamente sul pianeta. Pericolo serio è il territorio di Henford nello stato di Washington, USA. Qui, a metà del secolo scorso, è stato costruito un enorme complesso che si occupa del primo sviluppo nucleare del mondo. Come risultato della sua attività, un'area di 518 mq km.

I terreni in Somalia sono stati utilizzati per lo smaltimento illegale di rifiuti nucleari. Il sito di test Semipalatinsk in Kazakistan, dove sono stati condotti test nucleari, è una delle zone più pericolose per le radiazioni del mondo. Nella città di Mailuu-Suu, Kirghizistan, l'estrazione dell'uranio è stata stabilita su una scala di tutta l'Unione, che ha portato ad una concentrazione estremamente elevata di isotopi radioattivi nel distretto delle miniere.

La nota zona di Chernobyl è una zona morta in cui la contaminazione radioattiva dei suoli è avvenuta per centinaia di chilometri. ChNPP non è l'unica centrale nucleare del mondo in cui si è verificata una catastrofe nucleare di scala globale. Questo è accaduto a Fukushima, in Giappone. Qui, il terremoto e lo tsunami nel marzo 2011 hanno causato un incidente alla centrale nucleare, per cui una grande area è stata danneggiata.

Il complesso industriale "Mayak" in Russia nella città segreta di Chelyabinsk-40 vicino alla città di Kyshtym subì l'incidente nel 1957. Le sue conseguenze sono state l'inquinamento radiante di 25 mila ettari di terreno seminativo. Tale situazione catastrofica si è sviluppata intorno alla combinazione chimica siberiana nella regione di Tomsk, in Russia.

Caratteristiche dell'uso di aree contaminate

Nel terreno, i radionuclidi con un lungo periodo di decadimento si accumulano prevalentemente: promethium-147, cerio-144, cesium-137, rutenio-106 e 103, stronzio-90. Il più pericoloso per gli organismi viventi è lo stronzio-90. Pertanto, nei campi contaminati da radiazioni, vengono eseguite misure agrochimiche, agrotecniche e altre misure che possono ridurre il trasferimento di composti pericolosi dal suolo alle piante. A tal fine, anche lo strato superiore del terreno viene tagliato, seguito da sepoltura.

Una misura efficace è la semina di piante di alcune varietà e specie che sono caratterizzate da un livello minimo di accumulo di radionuclidi. Tutti sanno che nella allevamento di animali da ingrasso devono essere utilizzati solo mangimi puliti. Sono usati anche additivi speciali di sorbenti, che sopprimono il trasferimento di sostanze radioattive nella composizione del latte.

Le opere di bonifica hanno lo scopo di ridurre l'assunzione di radionuclidi nelle piante. Per fare questo, si introducono sorbenti nel suolo, quali: vermiculite, zeolite, additivi minerali e organici, calce. Nell'agricoltura, la riduzione dell'accumulo nella pianta dei radionuclidi avviene per mezzo di metodi agrotecnici. Condurre l'aratura della piantagione, con la rotazione della formazione. Questa tecnica di coltura del terreno porta ad un approfondimento della contaminazione radioattiva. Grazie a questo, l'accumulo di sostanze nelle piante diminuisce di un fattore di 24. Nell'agricoltura dovrebbe essere modificata la struttura della rotazione delle colture. E 'meglio iniziare a coltivare colture tecniche che non vengono utilizzate negli alimenti.

Un metodo alternativo di utilizzo di un'area contaminata è quello di eliminare qualsiasi impatto specifico. Ad esempio, è possibile creare riserve speciali. Con uno sfondo di radiazioni pronunciato, la foresta viene piantata nel sito dell'infezione, soprattutto pino.

Misure di sicurezza

Le misure di sicurezza nei territori in cui vi è contaminazione radiante del suolo sono diretti a ridurre l'impatto negativo delle radiazioni. Si eseguono le seguenti azioni:

  • Lo sviluppo di una strategia per l'utilizzo dei prodotti e dei territori a livello nazionale o internazionale, a seconda dell'entità dell'inquinamento e del potenziale rischio di contaminazione delle aree circostanti;
  • Meliorative, misure agrotecniche;
  • Disinfezione chimica;
  • Uso di sorbenti;
  • Restrizione dell'attività umana;
  • Informare la popolazione su possibili pericoli;
  • Limitare l'esportazione di qualsiasi prodotto da un'area pericolosa.

Il periodo di validità di tali restrizioni dipende principalmente dalla densità della contaminazione. Inoltre, prestare attenzione alla dose di esposizione di radiazioni. Questo periodo può durare da diverse settimane a molti decenni. Così, gli ecologisti riducono la contaminazione radioattiva dei suoli e delle sue conseguenze.