«Экологические последствия Кыштымской аварии»
Студент гр. _ ЭКД.Б-61 _ _________________ (___ Сапрыкин К.В. _____)
(подпись) (Ф.И.О.)
Руководитель _________________ (___ Лаврентьева Г.В. ___)
(подпись) (Ф.И.О.)
Оценка руководителя _____ баллов ___________
30-50 (дата)
Оценка защиты _____ баллов ___________
30-50 (дата)
Оценка проекта _____ баллов __________________
(оценка по пятибалльной шкале)
Комиссия: _________________ (_____________________)
(подпись) (Ф.И.О.)
_________________ (_____________________)
(подпись) (Ф.И.О.)
_________________ (_____________________)
(подпись) (Ф.И.О.)
Калуга, 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 1
1 Причины Кыштымской катастрофы 2
1.1 Хронология событий…………………………………………………………………2
2 Масштабы катастрофы 3
3 Экологические последствия аварии 4
4 Меры по ликвидации последствий аварии 5
4.1 Создание заповедника…………………………………………………………….5
5 Заболеваемость и смертность…………………………………………………………...5
6 Экологическая ситуация после катастрофы сегодня………………………………….6
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 6
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………………………7
ВВЕДЕНИЕ
Защита окружающей среды - одна из глобальных проблем, связанная с возможностью существования человеческой расы на планете Земля. Технологические прорывы в науке и технике улучшают жизнь людей, но в это же самое время они вызывают многочисленные проблемы, связанные с экологией, которые были невообразимы в прошлых столетиях существования нашей планеты. За время своего существования и особенно в XX веке человечество ухитрилось уничтожить около 70 процентов всех естественных экологических (биологических) систем на планете, которые способны перерабатывать отходы человеческой жизнедеятельности, и продолжает их уничтожение. Объем допустимого воздействия на биосферу в целом превышен сейчас в несколько раз. Как утверждают специалисты, через 30 - 50 лет начнется необратимый процесс, который на рубеже XXI-XXII веков приведет к глобальной экологической катастрофе [3].
Даже повседневная деятельность человека на современном уровне развития промышленности ведет к постоянному загрязнению окружающей среды. Топливо-энергетический комплекс выбрасывает в атмосферу тысячи тонн окиси серы, азота, образующихся в процессе сгорания необогащенного угля, металлургическая промышленность дополняет картину химическими соединениями тяжелых и редких металлов, нефтехимическая отрасль углеводородными соединениями (метан и др.). Опасным загрязнителем воздуха является даже табачный дым, из которого в воздух попадает, кроме никотина, большое количество (около 200) таких отравляющих веществ, как угарный газ, бензоперин и другие. Помимо загрязнения атмосферы, происходит загрязнение стоковыми водами промышленных и коммунальных предприятий больших и малых год, озер, прибрежных морских вод. Нарастают проблемы с мелиорацией земель, бесконтрольным применением в сельском хозяйстве минеральных удобрений, избыточным использованием пестицидов, гербицидов.
В сотни раз увеличивается антропогенное влияние на биосферу при возникновении техногенных аварий. Особая опасность таких чрезвычайных ситуаций состоит в том, что в момент аварии урон, который наносится окружающей среде, за несколько часов приближает человечество к глобальной экологической катастрофе на несколько десятков лет [3].
В результате техногенных аварий происходит химическое, биологическое, физическое загрязнение окружающей среды.
Радиационное загрязнение изменяет химический состав среды. Примером катастроф служит авария 1957 года.
Кыштымская авария сразу стала крупнейшей радиационной катастрофой в истории человечества. И лишь через 30 лет она уступила этот страшный пьедестал Чернобылю. Если бы не произошло Чернобыльской катастрофы, люди никогда бы не узнали, что в России уже была раньше такая авария, аналогичная по масштабам Чернобыльской.
Произошла она 29 сентября 1957 года на химкомбинате «Маяк», расположенном в закрытом городе «Челябинск-40». Сейчас этот город называется Озёрск. Авария называется Кыштымской ввиду того, что город Озёрск был засекречен и отсутствовал на картах до 1990 года. Кыштым — ближайший к нему город. Кыштымская авария занесена в "Книгу рекордов Гиннесса" 1987 г. [2].
Целью данной работы является изучение экологических последствий радиационной техногенной катастрофы.
Достижение данной цели предполагает решение ряда следующих актуальных задач:
1. Изучить причины и масштабы Кыштымской катастрофы.
2. Рассмотреть экологические последствия аварии и меры по их ликвидации.
1 Причины Кыштымской катастрофы
Производственные отходы хранили в специальных стальных контейнерах, помещенных в резервуары, которые были вкопаны в землю.
Основная причина аварии на ПО «Маяк» — выход из строя системы охлаждения емкости для хранения высокоактивных ядерных отходов. Из-за перегрева произошел взрыв, который привел к выбросу в атмосферу большого количества (порядка 70 — 80 тонн) радиоактивных веществ [2].
Однако истинные причины катастрофы лежат несколько глубже – они чисто химические. Отказ системы охлаждения вызван коррозией ее компонентов (в первую очередь – средств контроля), а взрыв произошел в результате бурной химической реакции между нитратно-ацетатными соединениями плутония. Реакция этих соединений носит взрывной характер только при высокой температуре и давлении.
Тем самым, химически агрессивная среда (горячие ядерные отходы) вызвала преждевременную коррозию компонентов системы охлаждения, которая вышла из строя, и из-за неконтролируемого нагрева соединения плутония вступили в реакцию.
В результате внутри контейнера давление начало возрастать, произошел сильный взрыв. Позже выяснилось, что контейнер не был рассчитан на такое давление: сила взрыва в тротиловом эквиваленте составила около 100 тонн [1].
1.1 Хронология событий
Авария произошла на территории ПО «Маяк, в банке №14 комплекса хранения радиоактивных отходов С-3. Комплекс был создан специально для хранения высокоактивных ядерных отходов, в первую очередь – соединений плутония в жидкой форме [4].
Как известно, ядерные материалы сильно нагреваются в результате постоянного деления, а поэтому их необходимо охлаждать – с таким расчетом создавались и емкости на «Маяке». Каждая «банка» представляла собой цилиндр из нержавеющей стали, окруженный более чем метровым слоем бетона. Объем цилиндра достигал 300 кубометров (то есть, мог вместить 300 тонн воды), и сверху накрывался бетонной крышкой весом 160 тонн. Вся эта конструкция находилась под землей, а сверху это было просто поле, поросшее зеленой травкой [5].
Взрыв прогремел в воскресенье 29 сентября, в 16.22. В результате взрыва в воздух, на высоту до 2-х км, поднялось облако высокоактивных ядерных отходов, буквально стертых в тонкий порошок (на момент аварии в банке было около 80 кубометров отходов). Взрыв был настолько мощным, что 160-тонную крышку отбросило на 25 метров, а сама банка была полностью разрушена. Впоследствии было установлено, что мощность взрыва могла достигать 80 тонн в тротиловом эквиваленте [4].
Облако начало распространяться на северо-восток, и к 3 часом ночи полностью рассеялось, накрыв территорию в 23 000 кв.км. Лишь в 4 часа утра были проведены первые измерения уровня радиации на предприятии, показавшие всю серьезность аварии.
Интересно, что вечером, начиная примерно с 23.00 и до оседания, облако светилось розовым и светло-голубым светом (эффект вызван распадом плутония и высокоактивных продуктов его деления) – это явления было похоже на полярное сияние, и впоследствии про него писали в газетах [7].
Со 2 октября начала работу специально созданная комиссия по изучению причин аварии, однако лишь с 6 октября – на седьмые сутки после аварии – началась эвакуация людей с наиболее пострадавшей от радиоактивного загрязнения территории. В последующие несколько дней было эвакуировано несколько тысяч человек, а пострадавшие деревни подверглись уничтожению.
В дальнейшем на загрязненной территории проводились мероприятия по ликвидации последствий аварии, в которых были заняты, в основном, военные.
2 Масштабы катастрофы
В 4 часа утра 30 сентября 1957 года на промышленной площадке была произведена первая грубая оценка уровня радиационного заражения. С 30 сентября начато изучение радиационной обстановки за пределами комбината и города Челябинск-40. Первые же измерения загрязнённости, произведённые в близлежащих населённых пунктах, которые накрыло радиоактивное облако, показали, что последствия радиационной аварии очень серьёзные. Так, мощность экспозиционной дозы в Сатлыково (18 км) составило до 300 мкР/с, в Галикаево (23 км) — до 170 мкР/с, в Юго-Конево (55 км) — до 6 мкР/с (= 21 600 мкР/час) [8].
В зоне радиационного загрязнения оказалась территория нескольких предприятий комбината «Маяк», военный городок, пожарная часть, колония заключённых и далее территория площадью 23 000 км² с населением 270 000 человек в 217 населённых пунктах трёх областей: Челябинской, Свердловской и Тюменской. Сам Челябинск-40 непосредственно от выпадения радионуклидов не пострадал (оказался с наветренной стороны). 90 % радиационных загрязнений выпали на территории химкомбината «Маяк», а остальная часть рассеялась дальше [10].
Вследствие наибольшей продолжительности распада стронция-90 и его аккумуляции в костях, оценка велась по нему, зоной общего заражения была принята территория ограниченная изолинией, где уровень β-активности по нему превышала фоновое в 2 раза с учётом погрешности измерений и равнялась 0,1 Ки/км², что равнялось 4 Ки/км² по суммарной β-активности выпавших изотопов. Территория официально считаемой радиационно загрязнённой и требующей защиты населения от радиации была принята с уровнем 2 Ки/км² по стронцию-90 и составляла 1 000 км², представляя собой зону длиной 105 км при ширине 4-6 км. У промплощадки же загрязнение составляло 4 000-150 000 Ки/км² по общей β-активности [8].
2 октября 1957 года, на третий день после аварии из Москвы прибыла комиссия, созданная Министерством среднего машиностроения во главе с министром Е. П. Славским. Задачей комиссии было выяснение причины взрыва, но по прибытии на место сложность ситуации с загрязнением территории, неизученность данной проблемы в населённой местности с развитым сельским хозяйством требовала изучения и принятия решений по множеству других вопросов. Вследствие чего были подключены 3-е Главное управление Минздрава СССР и Минсельхоз СССР. Общее руководство осуществлял Совет министров СССР. Также были задействованы и Исполкомы Челябинской и Свердловской областей. В мае 1958 года в 12 км от Челябинска-40, для изучения сельскохозяйственного производства на территории ВУРСа (в посёлке Метлино) была создана опытная научно-исследовательская биогеоценологическая станция в качестве структурного подразделения ПО «Маяк». В городе Челябинске был организован филиал Ленинградского НИИ радиационной гигиены (ныне Санкт-Петербургский НИИ радиационной гигиены им. П. В. Рамзаева Роспотребнадзора), а также комплексная сельскохозяйственная научно-исследовательская радиологическая лаборатория (ныне Уральский отдел ФГБНУ «ВНИИВСГЭ — филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН»). В декабре 1962 года образован в городе Челябинске филиал № 4 (ныне ФГБУН «УНПЦ РМ ФМБА России») Института биофизики Минздрава СССР (ныне ГНЦ «ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России»). Сотрудники этого закрытого научного учреждения проводили медицинское обследование населения в районе реки Течи, а также на территории ВУРСа, вели исследовательскую работу. К вопросам связанным с радиационным загрязнением, влиянием его на здоровье человека, на живую природу, выработке мер защиты, определения безопасных уровней длительного воздействия ионизирующего излучения, реабилитации территории, в том числе возможности использования для сельскохозяйственных нужд привлекался целый ряд НИИ, среди которых были Институт биофизики АМН СССР, Институт биофизики Минздрава СССР, Институт прикладной геофизики, Тимирязевская академия, МГУ, Агрофизический институт ВАСХНИЛ, Почвенный институт Минсельхоза СССР, Лаборатория лесоведения АН СССР, ВНИИ экспериментальной ветеринарии и другие [7].
Социально-экологические и экономические последствия аварии оказались очень серьёзными. Тысячи людей были вынуждены покинуть места своего проживания, многие другие остались жить на загрязнённой радионуклидами территории в условиях долговременного ограничения хозяйственной деятельности. Положение значительно осложнялось тем, что в результате аварии радиоактивному загрязнению подверглись водоёмы, пастбища, леса и пашни. Были исключены из оборота 106 000 гектаров сельскохозяйственных (54 % из них) и лесных угодий. Были закрыты предприятия лёгкой и рыбной (на пресноводных и солёных озёрах) промышленности, Коневский и Боевский рудники имевшие стратегическое значение. Был дополнительно радиоактивно загрязнён водосборный бассейн верховья до этого и так уже загрязнённой реки Течи, также в зону Восточно-Уральского радиоактивного следа (ВУРС) попали значительные территории водосборных бассейнов верховьев рек Синара и Пышма, среднего течения реки Исети выше по течению до впадения в неё Синары и Течи (все 4 — бассейн нижнего течения реки Тобола).
В ходе ликвидации последствий аварий в 1957-1960 годах были отселены и захоронены 23 населённых пункта [6].
3 Экологические последствия аварии
Облако радиоактивных отходов, выброшенных взрывом в атмосферу, накрыло территорию площадью порядка 23 000 кв.км. На этой территории находилось 217 населенных пунктов (включая город Каменск-Уральский) с общей численностью населения около 272 000 человек. Однако справедливости ради нужно отметить, что почти 90% отходов выпало на территории ПО «Маяк».
После аварии (с серьезным запозданием – примерно через одну-две недели) из наиболее загрязненных районов было эвакуировано порядка 10 – 12 тысяч человек. Опустевшие после выселения людей деревни (их было 23) были фактически стерты с лица земли – под гусеницами бульдозеров погибли дома, все имущество людей, склады с продовольствием и т.д. Также был забит и захоронен весь скот, вспаханы поля и уничтожено вообще все, что могут взять и использовать люди. Но зачем были приняты такие меры? Причина проста: все это предотвратило распространение радиационного заражения (ведь люди берут и тащат все, что плохо лежит, а если ничего нет, то и тащить нечего), а также уберегло от опасности людей, которые могли тайком вернуться в свои дома.
Уже в 1959 году на наиболее загрязненной территории была создана санитарно-защитная зона, которая в 1968 году была преобразована в Восточно-Уральский государственный заповедник. На этой территории была полностью запрещена хозяйственная деятельность (возделывание земель, сбор ягод и грибов, охота, выращивание скота и прочее), и посещали ее только ученые [12].
Всю зараженную территорию позднее назвали Восточно-Уральским радиоактивным следом (ВУРС) (рисунок 1). ВУРС при незначительной ширине протянулся примерно на 300 – 350 км в северо-восточном направлении от места взрыва. Форма следа обусловлена дующим в момент аварии и на протяжении следующих 10 – 11 часов ветром.
До сих пор неизвестно точное число людей, получивших высокие дозы облучения, однако ряд источников указывает на то, что около 9 – 10 тысяч человек получили опасные дозы, а 200 человек скончались от лучевой болезни [11].
В настоящее время на территории ВУРС все еще наблюдается повышенный радиационный фон, не представляющей опасности для людей. Однако территория Восточно-Уральского государственного заповедника до сих пор закрыта для посещения, так как там радиоактивное загрязнение все еще достаточно велико. С 1960-х годов в заповеднике (который метко назвали Атомным) работают исключительно ученые. Результаты исследований в Атомном заповеднике представляют большой научный и практический интерес.
Производственное объединение «Маяк» несмотря на Кыштымскую аварию и ряд других инцидентов по сей день продолжает свою работу.
Рисунок 1 - Восточно-Уральский радиоактивный след (т.н. ВУРС), образовавшийся в результате аварии на комбинате Маяк
4 Меры по ликвидации последствий аварии
В 1958—1959 годах на территории ВУРС были проведены мероприятия направленные на уменьшение разноса выпавших радионуклидов ветром из зоны на чистую территорию, невозможность повторного заселения в отселённых населённых пунктах, уменьшение уровня радиационного облучения работников сельского хозяйства. Для этого создавались специальные механизированные отряды, в основном из числа отмобилизованных граждан. В населённых пунктах были ликвидированы и захоронены строения, продовольствие, фураж и имущество жителей. На месте некоторых из них, после захоронения, были произведены сосновые насаждения. Была проведена дезактивация около 20 000 га пашен путём обычной и глубокой (до 60 см) перепашки. Для снижения пылеобразования при этом вспашка производилась плугами с предплужниками. В некоторых наиболее загрязнённых участках производилась выемка и захоронение грунта и засыпка чистым песком или грунтом. Была создана система радиационного контроля продовольствия, фуража и сельскохозяйственной продукции, перепрофилированы сами сельские хозяйства. Был сделан акцент на семеноводство (производство семенного материала для использования в качестве посевного материала в других хозяйствах региона) и животноводство (было выявлено, что в пищевой цепочке накопление радионуклидов в мягких тканях животных происходит значительно ниже, нежели в продуктах растениеводства). Вместо множества неконтролируемых мелких колхозов и индивидуальных хозяйств были созданы крупные специализированные государственные совхозы с централизованным управлением и контролем: Багарякский, Булзинский, Имени Свердлова, Куяшский, Огневский, Тюбукский. Также, произведённая сельхозпродукция ограничивалась для доступа в другие регионы страны, преимущественно направлялось проходя строгий радиологический контроль для использования внутри зоны ВУРС и на обеспечение города Челябинска [17].
В конце 1959 года на территории ограниченной изолинией с уровнем первоначального заражения в 4 Ки/км² по стронцию-90 (около 700 км²) была создана санитарно-защитная зона с запретом доступа населения и любого вида хозяйственной деятельности, в том числе сбора дикорастущих ягод, грибов, охоты, рыбной ловли во избежание заражения и выноса радионуклидов за его пределы. Соблюдение режима ограничения в зоне осуществляла милиция, санитарный контроль за радиационной обстановкой был возложен на санэпидслужбу. Земли в этой зоне решениями облисполкомов были изъяты из хозяйственного пользования. По периметру зоны строгой охраны была установлена зона наблюдения шириной до 5 км (учитывалась возможность выноса радионуклидов ветровой эрозией, водостоком, дикими животными). Были выведены из рыбопользования (в том числе из промышленной заготовки и переработки) и озёра с общей площадью 3 800 га: Алабуга, Бердяниш, Большой Игиш, Куяныш (не следует путать с озёрами Куяш и Большой Куяш), Кожакуль, Малое Травяное, Малый Игиш, Травяное, Урускуль (не следует путать с озером Урукуль) [8].
В 1960-1970 годах была обоснована возможность ведения сельского хозяйства на части отчужденной территории с учётом некоторых ограничений, в частности выбор культур с низким накоплением стронция, специальные способы обработки почвы, содержания, кормления животных, переработки сельхозпродукции. К 1982 году было включено в хозяйственный оборот около 85 % ранее отчужденной территории. Так, к 1990 году спецсельхозпредприятиями на территории с первоначальным уровнем загрязнения 150-370 кБк/м² по стронцию-90 было получено около 1 500 000 тонн зерна, 200 000 тонн молока, 60 000 тонн мяса, при этом было снижено содержание стронция-90 в молоке в 3-4 раза, в мясе в 2-7 раз, что соответствовало допустимым уровням для данной территории (не вызывающих статистический выявляемых отклонений в организме). Разрешён и рыбный промысел на озёрах кроме Урускуля и Бердяниша (не считая спецводоёмов «В-3» — «В-17» ПО «Маяк») [14].
В апреле 1967 года в результате разноса ветром пыли содержащей стронций-90, цезий-137, церий-144 с оголившихся береговых участков озера Карачай была дополнительно заражена начальная часть ВУРС (общая площадь заражения территорий вокруг озера преимущественно в восточном и северо-восточном направлении от озера ограниченная изолинией в 0,2 Ки/км² по стронцию-90 составила 1 660 км² при 800 Ки, по цезию-137 — 4 650 км² при 2360 Ки). Впоследствии, во избежание подобного озеро было законсервировано (заполнено полыми бетонными блоками и засыпано) и организован мониторинг за его состоянием во избежание попадания его вод в грунтовые воды и другие водоёмы в случае подземного дрейфа [3].
С 1968 года на месте санитарно-защитной зоны образован Восточно-Уральский государственный заповедник. В настоящий момент зона заражения образовавшаяся при аварии 1957 года именуется Восточно-Уральским радиоактивным следом.
Пострадавшие в ходе аварии, а также участники ликвидации последствий имеют социальные льготы и приравнены к пострадавшим и ликвидаторам Чернобыльской аварии (дожившие до официальной огласки и придания им статуса пострадавших в 1990-х годах).
При ликвидации последствий учитывался и опыт накопленный в ходе решения проблем радиационного загрязнения реки Течи в 1949-1951 годах, изучение которого было начато в 1951 году за несколько лет до Кыштымской аварии. В свою очередь, опыт накопленный в ВУРС применялся в дальнейшем и при решении проблем связанных с рекой и её поймой.
1.2 Создание заповедника
В целях предупреждения опасного влияния загрязнённой территории на окружающее население в 1959 году правительство СССР приняло решение об образовании на этой части ВУРСа санитарно-защитной зоны с особым режимом. В неё вошла территория, ограниченная изолинией 2—4 кюри на квадратный километр по стронцию-90, площадью около 700 км². Земли этой зоны признаны временно непригодными для ведения сельского хозяйства. Здесь запрещается использовать земельные и лесные угодья, водоёмы, пахать и сеять, рубить лес, косить сено и пасти скот, охотиться, ловить рыбу, собирать грибы и ягоды. Без специального разрешения в зону никто не допускается. В 1968 году на этой территории создан Восточно-Уральский заповедник [9].
Вследствие того, что выпадение радионуклидов на местность произошло поздней осенью (к этому времени в данной местности большая часть растительности уже вошла в период покоя, процесс созревания молодых особей у большинства животных завершился), последствия воздействия ионизирующего излучения на дикую природную среду ярко начали проявляться только с весны 1958 года. Наблюдалось пожелтение крон сосен от частичного до полного в наиболее заражённых участках и разрежение крон берёз. К осени 1959 года полностью отмерли сосны при плотности заражения от 6,3-7,4 МБк/м² и выше по стронцию-90. Отмирание крон берёз наблюдалось при более высоком уровне загрязнения. Загрязнение вызвало и гибель части травянистых растений, повлияло и на некоторые виды теплокровных и холоднокровных животных, в том числе и на почвенные организмы. В последующем наблюдалось активное восстановление травяного покрова в видоизменённом составе (выяснилось, что у разных видов чувствительность, устойчивость, приспособляемость к воздействию ионизирующего излучения разная), чему способствовало увеличение инсоляции и изменение припочвенного микроклимата вследствие отсутствия верхнего яруса леса. Восстановлению берёз способствовала их способность образовать поросли, чего не было у сосны. Приобретению радиорезистентности у растений и животных в зоне заражения способствовали повышенная элиминация (гибель) из популяции дефектных (с несовместимой мутацией, вызванной повышенным уровнем радиации) экземпляров и разбавление генома от здоровых организмов из незаражённой чистой местности (миграции животных, естественный перенос пыльцы и семян). По состоянию на 1980 год, в виду полного распада короткоживущих радионуклидов, наблюдалось снижение поглощаемой дозы ионизирующего излучения (годовой) в сравнений с первоначальным: кронами сосен до 2000 раз, травами до 300 раз, кронами берёз до 100 раз, беспозвоночными животными до 10-30 раз [18].
В заповеднике с момента его создания отмечалось увеличение разнообразия и количества диких животных, что в первую очередь было связано с отсутствием влияния на среду обитания постоянного вмешательства людей (охота, земледелие, лесозаготовки, нахождение людей).
В результате радиоактивного распада выпадений, произошедших вследствие аварии 1957 года, площадь радиоактивного загрязнения территории заповедника сокращается. В настоящее время посещать заповедник нельзя, так как уровень радиоактивности в нём — по существующим нормам для человека — всё ещё очень высок. Атомный заповедник и по сей день играет важную роль в проведении научных исследований, связанных с радиацией [19].
5 Заболеваемость и смертность
Как и в случае на Тече, в зоне ВУРС была выделена расширенная когорта лиц в количестве 30 417 человек (всего, вместе с Теченской, база данных включает около 80 000 человек) подвергшихся воздействию аварии, за которыми велось многолетнее медицинское наблюдение. В неё были включены жители отселённых населённых пунктов и не отселённых 13 населённых пунктов тесно прилегающих с востока и запада снаружи к территории ограниченной изолинией с уровнем загрязнения 2 Ки/км² по стронцию-90 родившихся до 1988 года, а также их потомки. Из них: родившиеся до аварии — около 18 000 человек, потомки первого и второго поколения переселённых — 9 492 человека, не отселённых — около 3 000 человек. При этом, за 30 лет, наблюдение за 19 % этих лиц было прекращено вследствие невозможности их отслеживания из-за миграции. Было выявлено, что максимальная эффективная доза облучения равная 1 Зв была получена детьми, на момент аварии которым было 2-7 лет и отселены были в первые 7-14 дней, а также дети которым было 1-2 года не отселённые или отселённые позже [15].
Значимых статистически выявляемых отклонений здоровья у населения на остальной территории ВУРС не наблюдалось.
Эффективная доза от внешнего γ-излучения была существенна только в течение нескольких месяцев после аварии, основной вклад внесло внутреннее β-излучение от поглощённых изотопов стронция-90 (органы-мишени: кости и красный костный мозг) и церия-144 (органы-мишени: желудочно-кишечный тракт и лёгкие). За 30 лет накопленная эффективная доза у жителей не отселённых и проживавших у границ зоны в среднем составила 1,2 сЗв (эквивалентная доза на красный костный мозг составила при этом около 2,5 сЗв, на кости — около 8 сЗв) [11].
6 Экологическая ситуация после катастрофы сегодня
Загрязнение земель, вызванное деятельностью ПО «Маяк», потребовало проведения их отчуждения, рекультивации и проведения работ по возращению этих земель для использования в хозяйственных целях. Изменились социально-экономические условия жизни на загрязнённых территориях. Площадь санитарно-защитной зоны по р. Тече в Челябинской области составила около 8,8 тыс. га. Меры, принятые в 1954 г., были направлены на исключение возможности использования населением воды р. Течи для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд, полива огородов и водопоя скота. Устанавливался запрет в границах весеннего разлива р.Течи на ловлю рыбы, охоту, выпас и стоянку скота, сенокошение и использование земли для строительства жилых и общественных зданий.
В зоне ВУРСа прекратили существование 12 колхозов, из пользования которых было выведено более 28 тыс. га сельскохозяйственных угодий, в том числе: пашни – около 19 тыс. га, пастбищ – почти 3 тыс. га, сенокосов – более 5 тыс. га (Хохряков и др., 1995).
За прошедшие 62 года с момента аварии на ПО «Маяк», связанной с взрывом банки с высокоактивными радиоактивными отходами, и 52 года с момента ветрового переноса донных отложений оз. Карачай в результате радиоактивного распада 90Sr и 137Сs радиационная обстановка значительно улучшилась.
Территория Восточно-Уральского государственного заповедника до сих пор закрыта для посещения, так как там радиоактивное загрязнение все еще достаточно велико. С 1960-х годов в заповеднике (который метко назвали Атомным) работают исключительно ученые. Результаты исследований в Атомном заповеднике представляют большой научный и практический интерес.
Производственное объединение «Маяк» несмотря на Кыштымскую аварию и ряд других инцидентов по сей день продолжает свою работу.
Однако до сих пор сохраняется необходимость понимания степени опасности хозяйствования на значительных по площади загрязнённых территориях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р. Теча (1949-1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн. Ки активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более 500 тыс. человек. Официальные данные о десятках поселков и деревень, подвергшихся загрязнению в результате сбросов радиоактивных отходов в р. Теча, появились только в 1993 г. [14]
В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский радиоактивный след» длиной до 110 км (в результате последующей миграции даже до 400 км) и шириной до 35-50 км. Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км2 по стронцию-90, составила 23 тыс. км2. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены [10].
Зона радиационного загрязнения на Южном Урале расширилась вследствие ветрового разноса радиоактивных аэрозолей с пересохшей части технологического водоема №9 ПО «Маяк» (оз. Карачай) в 1967 г. В настоящее время в этом резервуаре находится около 120 млн. Ки активности, преимущественно за счет стронция-90 и цезия-137. Под озером сформировалась линза загрязненных подземных вод объемом около 4 млн. м3 и площадью 10 км2. Существует опасность проникновения загрязненных вод в другие водоносные горизонты и выноса радионуклидов в речную сеть [7].
По данным радиационного мониторинга, выпадения цезия-137 из атмосферы в районах, расположенных в зоне влияния ПО «Маяк», в течение 1994 г. были в 50-100 раз больше, чем в среднем по стране. Высоким остается и уровень загрязнения местности цезием-137 в пойме р. Теча. Концентрации стронция-90 в речной воде и в донных отложениях в 100-1000 раз превышают фоновые значения. В каскаде промышленных водоемов в верховьях Течи содержится 350 млн. м3 загрязненной воды, являющейся по сути низкоактивными отходами. Суммарная активность твердых и жидких РАО, накопленных в ходе деятельности ПО «Маяк», достигает 1 млрд. Ки [18]. Сосредоточение огромного количества РАО, загрязнение поверхностных водоемов, возможность проникновения загрязненных подземных вод в открытую гидрографическую систему Обского бассейна создают исключительно высокую степень радиационного риска на Южном Урале.
Выводы:
- в следствие отравляющего воздействия выбросов сильно пострадали экосистемы, которые невозможно восстановить;
- Кыштымская авария нанесла огромный ущерб сельскому хозяйству области. Большие площади пахотных земель до сих пор непригодны к обработке.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски.- М.: ЗАО ФИД Деловой экспресс, 2001. - 430с.
2. Аклеев, А.В. Челябинская область: ликвидация последствий радиационных аварий / Под общей редакцией профессора А.В.Аклеева. – Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 2008. – 344с.
3. Буянов, Н.Л. Ядерная катастрофа 1957 года на Урале/ Н.Л. Буянов: материалы конференции. — 2011г. — С. 332-334
4. Егурная, И.С. Ядерная катастрофа на Южном Урале: 50 лет со дня события / И.С. Егурная // Календарь знаменат. и памят. дат. Челяб. область, 2009.
5. Кирилова, Г.Н. Организация и введение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Учебное пособие. / Под редакцией Г.Н. Кирилова - М.: Институт риска и безопасности, 2007. - 171с.
6. Крючек, Н.А. Безопасность и защита населения в чрезвычайных ситуациях: Н. А. Крючек, В. Н. Латчук, С. К. Миронов – Москва, НЦ ЭНАС, 2010. - 264 с.
7. Морозов, Ю. Г. Опыт преодоления последствий аварии 1957 года на ПО «Маяк» / Ю.Г.Морозов // Материалы международной конференции «Опыт минимизации последствий аварии 1957 года. 2–3 октября 2012 года, г.Челябинск». – Челябинск: Типогр.ООО «Энерготехника», 2012. – С. 15–17
8. Новоселов, В.Н. Атомный след на Урале / В.Н.Новоселов, В.С. Толстиков. – Челябинск, 2007. – 234 с.
9. Новоселов, В.Н. Атомное сердце России / В.Н. Новоселов, Ю.Ф.Носач, Б.Н.Ентяков. – Челябинск: Автограф, 2014. – 528 с.
10. Одинцов, А.А. Экономическая и информационная безопасность. Справочник/ А.А. Одинцов. — М.: Издательство «Экзамен», 2008. — 576 с.
11. Ожаровский, А.А. Брошюра «Чернобыльские уроки», глава «Другие чернобыли», 2007.
12. Романов, Г. Н. Кыштымская авария: секреты и мифы (западный анализ аварии 1957 г.) / Г. Н. Романов // Вопросы радиационной безопасности. - 2008. - № 3. - С. 63-71.
13. Романов, Г.Н. Радиационная авария на ПО «Маяк»: практика контрмер, их эффективность и извлеченные уроки / Г.Н.Романов // Вопросы радиационной безопасности. –1997. – № 3. – С.5–6.
14. Толстиков B. C. Социально-экологические последствия развития атомной промышленности на Урале (1945-1998 гг.) / В.С.Толстиков. - Челябинск, 2008. - 301с.
15. Богдевич, И.М. Радиоэкологические знания и формирование кул ьтуры ответственности. [Электронный ресурс] / И.М. Богдевич — Электрон. дан. // — 2013. — № 4. — С. 73-84. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/journal/issue/294582
16. Губарев В.В. Квалификационные исследовательские работы [Электронный ресурс]: учеб. пособие/ В.В. Губарев, О.В. Казанская. — Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2014. — 80 c.— Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/47691.
17. Комлацкий В.И. Планирование и организация научных исследований [Электронный ресурс]: учебное пособие/ В.И. Комлацкий, С.В. Логинов, Г.В. Комлацкий. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2014. — 205 c. — Режим доступа: https://www.iprbookshop.ru/58980.
18. Мокий, М.С. Методология научных исследований: учебник / М.С. Мокий, А.Л. Никифоров, В.С. Мокий. - М.: Юрайт, 2015. - 255 с.
19. Новиков, Ю.Н. Подготовка и защита бакалаврской работы, магистерской диссертации, дипломного проекта [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Ю.Н. Новиков. — СПб.: Лань, 2016. — 32 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/76277.
20. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. [Электронный ресурс]: учеб. пособие / А.И. Половинкин. — СПб.: Лань, 2016. — 364 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/71759.
21. Слинчак, А.И. Экологические и социальные поседствия радиационной катастрофЫ[Электронный ресурс] // Псковский регионологический журнал. — Электрон. дан. — 2013. — № 16. — С. 98-106. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/journal/issue/290585.