Надзвичайні ситуації терористичного походження 6 страница

Так, на відстані ЗО—80 км від ЧАЕС на радіоактивному сліді при відносно невисоких дозах опромінення всього тіла (4—24 рад) і шлунково-кишкового тракту (12 — 73 рад) поглинуті дози на щито­видну залозу були відносно високими, до 380 — 2270 рад. Навіть у тварин, евакуйованих із тридцятикілометрової зони, дози опромінен­ня щитовидної залози досягали 2800 — 7140 рад.

Найбільш небезпечні для організму такі бета- і гамма- випроміню­вачі, які відкладаються в кістках: стронцій-90, стронцій-89, барій-140, ітрій-91, цезій-144. При тривалому надходженні радіоактивні речо­вини розподіляються і відкладаються в окремих тканинах і органах вибірково (табл. 18). При надходженні кількох радіоізотопів спе­цифіка відкладання кожного з них в основному органі чи тканинах збігається, уражаюча дія на організм посилюється і виявляється раніше.

Основна маса радіоактивних речовин виводиться з калом у перші

2— 4 дні після надходження в організм, і такі виділення можуть бути джерелом забруднення навколишнього середовища,

Стронцій-90 і барій-140 в основному виводяться з калом, цезій-37 виділяється з калом менше, ніж стронцій-90, але більше виводиться

3 сечею і молоком. Цезій-137 у корів з калом виділяється інтенсив­ніше, ніж у кіз.

Таблиця 18. Розподіл і відкладання стронцію-90, цезію-137 і суміші бета-випромінювачів в організмі сільськогосподарських тварин, % добо­вої дози Органи і тканини Вівці Свині Стронцій-90 Церій-144 Цезій-137 Стронцій-90 + + цезій + фосфор-32 М'язи 0,58   255,0 435,0 Печінка 0,134 0,698 2,28 20,9 Нирки — 0,012 1,46 4,1 Селезінка — 0,057 0,27 1,4 Легені — 0,150 3,64 8,0 Скелет 450,00 5,510 5,51 558,0 Всього 450,704 6,427 268,16 1027,4

 

У птахів радіоактивні речовини виводяться з яйцями: в шкара­лупі ізотопи стронцію і барію, у білку — ізотопи цезію, в жовтку — ізотопи йоду, телуру, молібдену.

Для оцінювання уражаючої дії радіоактивних речовин і розроб­ки, планування та проведення заходів захисту сільськогосподар­ських тварин та використання продукції тваринництва значення мас величина біологічного напіввиведення (Т). Час, за який з організму виводиться половина радіоізотопу, що надійшов, називається біоло­гічним періодом напіввиведення. Поряд з виведенням радіоактив­них речовин постійно відбувається фізичний розпад радіоізотопів Т_ф), тому фактично кількість цих речовин в організмі зменшується в результаті двох процесів, які протікають одночасно незалежно один від одного.

Час, необхідний для зменшення наполовину кількості радіоізото­пу, який знаходиться в організмі, в результаті виведення і розпаду, визначається як ефективний період напіввиведення (Теф):

* 111,111,!-

Із наведеного співвідношення виходить, що ефективний період напіввиведення для коротко живучих радіоізотопів визначається в основному швидкістю радіоактивного розпаду, а для довгоживучих інтенсивністю біологічних процесів виведення.

Ефективний період напіввиведення різний для кожного радіоізо­топу і залежить від фізико-хімічних властивостей і кількості радіо­ізотопу, який надійшов, типу й особливостей його поділу і затримки в організмі, функціонального стану організму, виду і віку тварини, а також строку з часу надходження ізотопу.

Вплив радіоактивних речовин на рослини. Радіоактивні речо­вини надходять у рослини двома основними шляхами: забруднення рослин радіоактивними речовинами, які осідають із атмосфери без­посередньо на рослини і засвоєння рослинами радіонуклідів з ґрун­ту. У вегетаційний період забруднення рослин радіонуклідами може відбуватися одночасно двома шляхами.

Забруднення сільськогосподарських рослин позакореневим шля­хом надходження обумовлюється природою радіоізотопів, умовами зовнішнього середовища, фіз ик о - хімічними властивостями радіоак­тивних речовин і біологічними властивостями рослин.

Рівні радіоактивного забруднення рослин залежать від концент­рації радіонуклідів в атмосфері та інтенсивності їх осідання. Значну роль відіграє дисперсність радіоактивних речовин, чим більші час­тинки, тим менше їх затримується на рослинах. На ступінь фіксації рослинами радіонуклідів впливають хімічні властивості. У рослини проникають найбільш рухомі радіонукліди, у першу чергу йод і цезій.

На ступінь радіоактивного забруднення рослин впливають мор­фологічні особливості. Затримка рослинами радіоактивних речовин збільшується з ростом і розвитком вегетативної маси, із горизон­тальним розміщенням листя і стебел, наявністю складок, зморшку­ватості, опушеності й смолистих відкладень.

На рівні радіоактивного забруднення суттєво впливають умови зовнішнього середовища. Підвищена вологість повітря збільшує ступінь затримання на рослинах радіоактивних речовин, і навпаки, великий дощ змиває їх з рослин.

Зменшення забруднення рослин радіонуклідами з часом змен­шується завдяки дії всіх факторів зовнішнього середовища: зми­вання дощем, здування вітром, обтрушування тваринами, опадання з відмерлим старим листям.

Опромінення рослин відбувається радіоактивними речовинами, що знаходяться на рослинах і на поверхні ґрунту.

Радіаційне ураження рослин в основному відбувається внаслідок бета-випр омінюв анн я. Бета-промені сильніше поглинаються орга­нами рослин: листям, стеблами, точками росту, генеративними орга­нами і насінням.

У загальній поглинутій рослинами дозі випромінювання частка бета-випромінювання може в 10 — 15 разів перевищувати частку гам­ма-в ипр омінюв анн я залежно від виду і висоти рослин, тобто доза опромінення, яку одержує, рослина у 10 —15 разів вища експозицій­ної дози гамма-випромінювання за дозиметричними приладами.

При ураженні радіоактивними речовинами рослин навесні й влітку в момент їх активного росту вміст радіонуклідів виявляється най­більш високим у вегетативних органах — листі та стеблах рослин. Зерно забруднюється менше і неоднаково у різних культур і сортів: більше у колосових за рахунок безпосереднього потрапляння на них радіоактивних речовин, менше — у бобових і кукурудзи.

Променеве ураження у рослин виявляється у гальмуванні й за­тримці росту, зниженні урожайності, зменшенні репродуктивних властивостей насіння, бульб і коренеплодів. Знижуються харчові якості врожаю. Важке ураження призводить до повної зупинки ро­сту і загибелі рослин через кілька днів або тижнів після опромі­нення.

Опромінення рослин може бути зовнішнім, внутрішнім і зміша­ним. При зовнішньому опроміненні рослин бета-частинки рівномір­но опромінюють всі органи. Внутрішнє опромінення рослин відбу­вається тоді, коли радіоактивні речовини потрапляють у рослини через кореневу систему і листя.

Наявність джерел зовнішнього і внутрішнього випромінювання дає змішане опромінення.

Ступінь радіаційного ураження (від ледь помітного пригнічення росту до повної втрати урожаю і навіть загибелі всіх рослин) зале­жить в основному від таких факторів: одержаної дози опромінення і радіочутливості рослин під час опромінення.

Радіочутливість рослин кількісно характеризується величиною дози, яка викликає певний ефект — пригнічення росту, зниження урожайності, часткову або повну загибель. Різні сільськогосподарські культури мають різну радіочутливість. У табл. 19 наведені летальні дози опромінення сільськогосподарських культур. Радіочутливість рослин значно залежить від їхньої фази розвитку. Рослини, які фор­мують наземні плоди, найбільш чутливі до опромінення у фазі за­кладання і формування репродуктивних органів.

Таблиця 19. Летальні дози однократного опромінення рослин у фазі вегетації Рослини Доза опромінення, рад Рослини Доза опромінення, рад         Цибуля ріпчаста 1 500 Цукрові буряки 13 400 Овес 3 300 Рис 19 600 Кукурудза 4 200 Льон 20 700 Жито 4 350 Квасоля 36 000

 

		ааі	•шчення таол. і» 4
Ячмінь	4 350	Тис
Пшениця	4 500	Сосна веймутова
Горох	4 600	Ялина сиза
Бавовник		Модрина японська
Природні трави	12 000	Туя західна	1 500
Капуста	12 300	Береза	8 000
Помідори	12 400	Дуб червоний	8 000
Картопля	12 600	Клен червоний	10 000

 

Так, пшениця, жито, ячмінь та інші злакові культури найбільш чутливі у фазі виходу в трубку (табл. 20), кукурудза — у фазі вики­дання волотей, гречка, бобові й насінники дворічних культур — у ранній фазі бутонізації, картопля і коренеплоди — у фазі проростків.

Якість насіння найбільше знижується при опроміненні у фазі колосіння у зернових і цвітіння — у бобових. У овочевих культур насінники найбільш радіочутливі у фазі початку бутонізації.

Радіоактивні опади, осідаючи на рослини, не тільки уражують їх, а й забруднюють урожай. Забрудненість урожаю радіоактивними речовинами залежить від таких факторів: щільності осідання радіо­активних речовин; первинного затримання радіоактивних опадів у момент їхнього випадання на поверхні рослин, що залежить від виду рослин, розмірів і розчинності частинок опадів; втрат радіоактивних

Таблиця 20. Можливі втрати врожаю зерна озимої пшениці, жита і ячменю залежно від сумарної експозиційної дози опромінення і фаз роз­витку рослин у момент випадання радіоактивних речовин % Рівень радіації, Р/год Фаза розвитку Кущіння Вихід у трубку Колосіння і цвітіння Молочна стиглість 20-40         40—60         60—80     зо   80—120         120—160         160—240         240—600

 

частинок із забруднених рослин, які обумовлені змиванням частинок з рослин дощами, струшуванням вітром, опаданням відмерлих заб­руднених частин рослин.

Наслідки радіоактивного забруднення лісу. У забрудненому ра­діоактивними речовинами лісі поступово збільшується надходжен­ня радіонуклідів у рослини, у тому числі й у деревину, із ґрунту через корені, і це джерело стає головним у забрудненні деревини.

Поглинання і переміщення радіонуклідів, які випали в доступ­них формах, із ґрунту і підстилки в надземні частини деревних рос­лин суттєво неоднакові. Найбільш рухомим, що порівняно легко потрапляє у насадження некореневим шляхом, є цезій-137. Він сор­тується ґрунтами сильніше, ніж стронцій-90, і через це відносно менше переходить у дерев'янисті рослини з ґрунту.

Максимальні концентрації радіоактивних елементів відмічають­ся в листках і хвої (пагонах) дерев, а мінімальні, як правило — в деревині стовбура.

Концентрація стронцію-90 в генеративних органах насаджень про­тягом вегетаційного періоду знижується. Наприклад, строніцію-90 у глоду найбільше було в квітках і найменше (1,5 раза) у зрілих плодах.

Радіонукліди цирконію, ніобію, рутенію, церію та інших елементів після випадання в підстилку і ґрунт відносно менше надходять у насадження через корені. З часом основним елементом, який нагро­маджується деревами з ґрунту, стає стронцій-90. Внаслідок щоріч­ного надходження стронцію-90 та інших радіонуклідів із ґрунту вміст радіоактивних речовин у деревині збільшується. Через 5 — 7 років концентрація в деревині радіонуклідів збільшується в 5 —10 разів порівняно із забрудненням за перший рік.

Різні види трав'яної і деревної рослинності характеризуються неоднаковим нагромадженням стронцію-90. Так, під пологом березо­вого лісу на вплутуваному чорноземі підмічена більше ніж 10-разо- ва різниця вмісту стронцію-90 у різних видах рослин.

Епіфіти — рослини, які не мають власної, розміщеної в ґрунті кореневої системи, а прикріплюються до деревних і вищих трав'я­них рослин — ліани, мохи, лишайники та інші — відіграють важли­ву роль у сорбції радіонуклідів, які випадають з атмосфери. В епіфі­тах вміст цезію-137 був вищим у 4 рази, ніж у вищих рослинах з нормальною кореневою системою.

Значне випадання радіоактивних речовин на лісонасадження призводить до радіаційного ураження лісу (табл. 2 1, 22, 23, 24). Ураження дерев спричиняється в основному б ет а - в ипр омінюв ан - ІІЯМИ, які практично повністю поглинаються кроною, тоді як гам­ма-випромінювання поглинається не більш як на 15 %. Через це відношення поглинутих кроною доз і випромінювання досягає 10 і більше.

Найбільш чутливі до опромінення хвойні породи, листяні породи по-різному реагують на вплив проникаючої радіації. Променеве ура­ження лісових насаджень виявляється у гальмуванні росту, затримці розвитку, зниженні репродуктивної властивості насіння. При більших дозах опромінення можлива загибель насаджень, яка виявляється в зупинці росту й усиханні (табл. 21).

Можливі й такі випадки забруднення, коли значна частина радіо­активних речовин проникає під намет лісу, не затримуючись у кро­нах дерев (забруднення листяних лісів у зимовий період або випа­дання радіоактивних речовин під час сильних дощів).

За цих умов частка бета-випромінювання у поглинутій кронами дерев дозі зменшується. Затримуючись у надземній частині дерев­них насаджень, радіоактивні речовини стають джерелом опромінен­ня їхніх життєво важливих органів, і за цих умов радіаційний ефект проявляється значно більше, ніж тоді, коли вони проникають через крону й одразу потрапляють на поверхню ґрунту.

Залежно від щільності забруднення території радіаційне уражен­ня лісу може виявлятися в пригніченні приросту, частковому відми­ранні гілок і загибелі дерев і насаджень у цілому (табл. 22, 23, 24).

Ураження виявляється найбільш інтенсивно в початковий пері­од забруднення. З часом поглинута доза швидко зменшується вна­слідок розпаду і переміщення радіоактивних речовин під полог лісу.

Через це короткий період пригніченого стану дерев (2 — 3 роки після разового випадання, якщо ураження не було повним) змінюється періодом їхнього відновлення. Проте процеси відновлення трива­ють повільно — 10 років і більше.

При високих рівнях забруднення радіаційне ураження незворот- не, відбувається повна загибель насаджень (протягом одного року).

Після аварії на Чорнобильській АЕС повністю загинули наса­дження ("рудий ліс") на площі 47 га, частково (6 км на північ від АЕС) — на площі ЗО га.

У зоні ураження загинуло 25 — 40 % дорослих дерев, у 90 — 95 % соснових насаджень спостерігалися некрози росту і молодих пагонів, засихання значної частини крон, різке пригнічення або повна відсутність ростових процесів. Через 4 роки репродуктивна діяльність відновилась.

Радіочутливість хвойних порід у середньому в 5 разів вища, між листяних.

Насіння сосни, ялини, модрини втрачає схожість на 50 % при опроміненні дозою 2000 Р, а насіння листяних порід — при опромі­ненні дозою 5000 Р.

Надзвичайні ситуації

Таблиця 21. Ступінь ураження лісових насаджень при різних дозах опромінення Доза, % ЛД-100 Реакція насаджень на опромінення   Нормальний ріст   Зниження росту на 10 % ЗО Зниження росту на ЗО %   Зниження росту на 35 %   Зниження росту на 60 %, стерильність пилку   Зниження росту на 75 %, стерильність пилку, затримка утворення генеративних органів   Те саме, і втрата схожості насіння на 50 %, зниження росту на 80 %   Те саме, і різке зниження росту (до 90 %), засихання частини крон, відмирання тонкомірних дерев, загибель памолоді, неповноцінність насіння   Те саме, і загибель до ЗО % дорослих насаджень, у решти припиняється ріст панівних дерев   Те саме, і загибель до 45 % насаджень   Те саме, і загибель до 50 % насаджень   Те саме, і загибель до 60 % насаджень   Те саме, і загибель до 65 % насаджень   Те саме, і загибель до 75 % насаджень   Те саме, і загибель до 90 % насаджень   Повна загибель всіх насаджень (у листяних можливе порослеве відновлення)

 

При випаданні радіоактивних речовин у зимовий період у кронах хвойних насаджень буде затримуватися в середньому в 5 разів більше радіоактивних частинок, ніж у кронах листяних.

Листяні насадження більш стійкі до радіаційного ураження, їхні крони затримують менше радіоактивних речовин порівняно з хвойни­ми, крім того, значна частина радіоактивних речовин, які затрималися на листі, при осінньому листопаді переміщуються з крон під полог лісу, що знижує дозу опромінення бруньок і в цілому зменшує ступінь проме­невого ураження. Тривалий період протягом року листяні породи пе­ребувають без листя і радіоактивні частинки, які випадають з атмо­сфери в цей час, проникають одразу під намет лісу. У хвойних наса­дженнях хвоя затримує радіонукліди протягом усього року.

я Я я

§ я •я К" и и II &

я а

я -Чи ₀ *

(И 1 " о

и а и I % м И а ж к ч X к

щ В6» <И « а

й

та я:.о

я >я

Я ч Я1

в е Е «

4 1-і

(б го 9 и 03 я н

а <8 н я

1-і

ш

я

ж- о я

го Я о а в 8 я

2 я ф

а 3

О а Ъ

с я»

•й а Э

я ч ь

»*». п

я <И О х а I

М

II І і

Ч и * а

соо"

Р СО

а а о а Е

н. и 5 „.

 

2.3

Я ж Я и я я & я Я

• ф о ю а. я х О Я - о ач и и ° 2 Я о.32

о 5 а « 8 2 к 'Я

I Ж

 

о

см

(Е Я Я Я

о 00

Таблиця 23. Ураження хвойних і листяних лісонасаджень залежно від поглинутої дози кронами дерев Поглинута доза, рад Лісонасадження Хвойні Листяні   Пригнічення підросту Немае видимих ознак ураження 1 000—6 000 Засихання частини насаджень (відмирання тонкомірних дерев, загибель памолоді), скорочення приросту в панівних дерев, непов­ноцінність насіння Невелике скорочення приросту 6 000—8 000 Повна загибель наса­джень Скорочення приросту 8 000—30 000 Те саме Засихання частини насаджень (відмирання тонкомірних де­рев, загибель підросту), скоро­чення приросту панівних дерев, неповноцінність насіння. Збе­реження здатності відновлення порослі ЗО 000—50 000 — Повна загибель насаджень. Можливе відновлення порослі

 

 

Таблиця 24. Дози, поглинуті кронами, і ступінь радіаційного ураження лісонасаджень залежно від щільності забруднення території після ядер­ного вибуху Параметри Середня щільність забруднення радіоактивними речови­нами через місяць після вибуху, Кі/км"   800 (0,3)* 80 0(3)* 12 400 (9)*         Середня доза ви­промінювання, рад       Доза, поглинута кронами, рад:       гамма-випромі- нювання 40—400 400—1 200   бета-випромі- нювання 400—4 000 4 000—12 000 12 000

* У дужках — стронцій-90.

Розділ 2 Закінчення табл. 24         Ступінь промене­       вого ураження:         Часткове заси­ Повна загибель Повна загибель   хання на 1/10 на половині пло­ на всій площі   площі й при­ щі і сильне ура­   хвойних гнічення росту ження на решті     на 1/3 площі       Незначне при­ Часткове заси­ Часткове заси­   гнічення росту хання на полови­ хання на всій   на 1/10 площі ні площі площі

листяних

 

Всі ці фактори призводять до того, що хвойні насадження найбільш уражуваний і чутливий до радіаційного впливу тип лісних біоценозів.

Влітку хвойні насадження гинуть при рівнях забруднення при­близно у 5 разів менших порівняно з рівнями, які призводять до заги­белі листяних насаджень, а взимку ця різниця становить 25 — 30 разів.

Крім ослаблення і загибелі насаджень від випромінювання, у лісі відбуваються й інші важливі зміни: уповільнення розпускання ли­стя і прискорення листопаду. Просвітлення пологу лісу створює спри­ятливі умови для інтенсивного розвитку трав'яної рослинності, що погіршує умови насіннєвого відновлення насаджень. Радіаційне ура­ження лісонасаджень, у результаті якого утворюються сухостійні дерева, погіршує протипожежний стан забруднених лісів і створює сприятливі умови для масового розвитку шкідників лісу.

Через листки і молоді пагони найбільш активно поглинаються ізо­топи цезію-134, цезію-137, йоду-125, йоду-131, церію-144 та ін. При осіданні на листя радіоактивного пилу рослинами поглинається близь­ко 10 % його загальної радіоактивності. Від 40 до 90 % радіоактив­них аерозолів, що випадають па ліс, затримується.

Опромінення дозою 40 % смертельне і призводить до стериль­ності пилку, при збільшенні до 75 % — половина насаджень гине.

Випадання радіоактивних речовин після ядерного вибуху влітку в зоні А засихання хвойних і пригнічення росту листяних наса­джень буде приблизно на 1/10 площі (поглинута доза гамма- і бета- випромінювання від 400 до 4000 рад); у зоні Б на половині площі хвойні насадження гинуть, а на решті площі спостерігається сильне їх ураження, у листяних лісах на половині площі часткове засихан­ня дерев (поглинута кронами доза гамма- і бета-випромінювань від 4000 до 12 000 рад); у зоні В повністю гинуть на всій площі хвойні насадження, в листяних лісах часткове засихання дерев.

У насінні, яке розвивається, променевий ефект від початку розвит­ку до проростків збільшується в 7—10 разів.

У лісі після радіаційного ураження відбувається зміна структури лісонасаджень — переважне відмирання хвойних порід, зменшення їх загальної стійкості до несприятливих змін зовнішнього середови­ща, у тому числі й до шкідників, а при високій щільності забруднен­ня — повна загибель насаджень.

Забруднення радіоактивними речовинами продуктів, кормів і води. Радіоактивні речовини забруднюють сільськогосподарські рос­лини і урожай, які через це можуть стати непридатними для вико­ристання в їжу людям і на корм тваринам.

Забруднення радіоактивними речовинами продуктів, кормів і води може бути значним. Ступінь забруднення окремих продуктів і кормів залежить від періоду року, характеру сільського і лісогосподарсько­го виробництва, умов зберігання, інтенсивності випадання радіоак­тивних речовин, їх фізико-хімічних властивостей. Радіоактивні ре­човини забруднюють корми, урожай і продукти харчування при ви­паданні з радіоактивної хмари, при вторинному пилоутворенні й над­ходженні радіонуклідів із поживними речовинами.

Вміст радіоактивних речовин у продуктах та кормах переваж­но залежить від вмісту їх в атмосфері. Найбільше надходження це- зію-137 у зернові продукти, м'ясо, молоко, фрукти, а найменше — в овочі. У суху погоду радіоактивний пил осідає на відкриті корми і продукти, а також може проникати крізь нещільну тару і нещільні й незакриті комори, сховища. У шпаруваті продукти — хлібі мака­ронні вироби, сухарі — радіонукліди проникають на глибину шпа­ринок. У дощову погоду радіоактивні речовини випадають р^Лзом з дощем, проникають через тару в продукти на таку глибину | як і вода. Вода і вітер сприяють більш глибокому проникненню радіоак­тивних речовий у незахищені продукти і корми.

Залежно від виду продуктів і кормів, способу їх зберігання, метео­рологічних умов радіонукліди можуть проникати в борошно на гли­бину до 1 см, цукор-пісок — до 2 см, зерно — до 3 см, кукурудзу — до 11 см, горох — до ЗО см, комбікорми, висівки — до 0,7 см, сіно і солому в скиртах — до 20 см, сіно в тюках — до 7 см. На овочі, фрукти, м'ясо, сало радіоактивні речовини випадають і прилипають до них.

Після ядерної аварії на Південному Уралі (1957 р.) основним дже­релом надходження радіонуклідів в організм людини в перший період після аварії був хліб. Пізніше, коли головним ланцюгом стала система ґрунт — рослина, основними джерелами надходження стронцію-90 були молоко, хліб і вода (табл. 25).

Таблиця 25. Вміст стронцію-90 в окремих продуктах при щільності забруднення ґрунту цим радіонуклідом 1 Кі/км! (3,7 • 10/БК/м!) Продукти Коефіцієнт пропорцій­ності, Бк/кг (Бк/м!) Маса продукту, кг/доба Добовий вміст у продуктах, Кі/Бк Вміст сгрон- і і,і ю-90 у про­дукті відносно всього раці­ону, % Хліб   0,65 4,9 • 10-' (1,81)   Молоко   0,45 8,1 • 10"" (3,0)   М'ясо   0,08 4,0 • 10-»(0,15)   Картопля   0,35 9,0 • 10-12 (о,зз)   Огірки   0,05 6,0 • 10-12 (о,22)   Капуста   0,05 1,2 • 10-11 (0,44)   Цибуля   0,01 4,0 10-12 (0Д5)   Вода з відкритих водойм   0,50 6 • 10-и („22)   Раціон — 3,14 2,25 • 10-1° (8,23)