Экологические проблемы и пути их решения

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.