Радиоэкология - это раздел экологии, касающийся наличия радиоактивности в экосистемах Земли. Исследования в области радиоэкологии включают отбор проб в полевых условиях, экспериментальные полевые и лабораторные процедуры, а также разработку имитационных моделей для прогнозирования окружающей среды в попытке понять методы миграции радиоактивных материалов в окружающей среде.
Практика состоит из методов из общих наук физики , химии , математики , биологии и экологии в сочетании с приложениями в области радиационной защиты. Радиоэкологические исследования предоставляют необходимые данные для оценки доз и оценки риска радиоактивного загрязнения и его воздействия на здоровье человека и окружающую среду. [1]
Радиоэкологи обнаруживают и оценивают воздействие ионизирующего излучения и радионуклидов на экосистемы, а затем оценивают их риски и опасности. Интерес и исследования в области радиоэкологии значительно возросли, чтобы установить и управлять рисками, связанными с чернобыльской катастрофой . Радиоэкология возникла вместе с расширением ядерной деятельности, особенно после Второй мировой войны в ответ на испытания ядерного атомного оружия и использование ядерных реакторов для производства электроэнергии.
История [ править ]
Искусственное радиоактивное поражение окружающей среды Земли началось с испытаний ядерного оружия во время Второй мировой войны , но не стало важной темой общественного обсуждения до 1980-х годов. Журнал экологической Радиоактивность (JER) был первый сборник литературы по этому вопросу, и ее создания не было до 1984 года [2] По мере роста спроса на строительство атомных электростанций увеличилась, это стало необходимым для человечества , чтобы понять , как радиоактивных материалов взаимодействует с различными экосистемами, чтобы предотвратить или минимизировать потенциальный ущерб. Последствия Чернобыля стали первым крупным применением радиоэкологических методов для борьбы с радиоактивным загрязнением от атомной электростанции. [3][4]
Сбор радиоэкологических данных по Чернобыльской катастрофе проводился на частной основе. Независимые исследователи собрали данные о различных уровнях дозировки и географических различиях среди пострадавших районов, что позволило им сделать выводы о характере и интенсивности ущерба, нанесенного экосистемам в результате стихийного бедствия. [5]
Эти местные исследования были наилучшими доступными ресурсами для сдерживания последствий Чернобыля, однако сами исследователи рекомендовали более согласованные усилия между соседними странами, чтобы лучше предвидеть и контролировать будущие радиоэкологические проблемы, особенно с учетом текущих террористических угроз того времени и потенциального использования. « грязной бомбы ». [6] Япония столкнулась с аналогичными проблемами, когда произошла ядерная катастрофа на Фукусима-дайити , поскольку ее правительство также столкнулось с трудностями в организации коллективных исследований.
Международная конференция по радиоэкологии впервые была проведена в 2007 году в Бергене, Норвегия . [7] Европейские ученые из разных стран настаивали на совместных усилиях по борьбе с радиоактивностью в окружающей среде в течение трех десятилетий, но правительства не решались предпринять этот подвиг из-за секретности ядерных исследований, поскольку технологические и военные разработки оставались конкурентоспособными. [8]
Цель [ править ]
Цели радиоэкологии - определение концентраций радионуклидов в окружающей среде, понимание методов их поступления и описание механизмов их переноса внутри экосистем и между ними. Радиоэкологи оценивают воздействие как естественной, так и искусственной радиоактивности на саму окружающую среду, а также дозиметрически на организм человека. Радионуклиды переносятся между всеми различными биомами Земли, поэтому радиоэкологические исследования организованы в рамках трех основных подразделений биосферы: наземная среда, водная среда океана и водная среда вне океана. [9]
Научное обоснование [ править ]
Ядерная радиация вредна для окружающей среды как в ближайшем (секунды или их доли), так и в долгосрочном (годы или столетия) масштабе времени и влияет на окружающую среду как на микроскопическом ( ДНК ), так и на макроскопическом (популяция) уровнях. Степень этих эффектов зависит от внешних факторов, особенно в случае человека. Радиоэкология охватывает все радиологические взаимодействия, затрагивающие биологический и геологический материал, а также взаимодействия между различными фазами вещества, поскольку каждая из них способна переносить радионуклиды.
Иногда источником радионуклидов в окружающей среде является сама природа, поскольку некоторые геологические объекты богаты радиоактивным ураном или производят выбросы радона. Однако самым крупным источником является искусственное загрязнение в результате ядерных расплавов или выброс радиоактивных отходов с промышленных предприятий. Экосистемы, подверженные риску, также могут быть полностью или частично естественными. Примером полностью естественной экосистемы может быть луг или старовозрастной лес, пострадавший от выпадений в результате ядерной аварии, такой как Чернобыль или Фукусима, в то время как полуестественная экосистема может быть вторичным лесом , фермой, водохранилищем или рыбным промыслом, находящимся на риск заражения от какого-либо источника радионуклидов. [10]
Основные виды травянистых или двустворчатых моллюсков, такие как мхи, лишайники, моллюски и мидии, часто являются первыми организмами, пострадавшими от выпадений в экосистеме [11], поскольку они находятся в непосредственной близости к абиотическим источникам радионуклидов (атмосферным, геологическим или водным переносам). ). Эти организмы часто обладают самыми высокими измеряемыми концентрациями радионуклидов, что делает их идеальными биоиндикаторами для отбора проб радиоактивности в экосистемах. При отсутствии достаточных данных радиоэкологи часто вынуждены полагаться на аналоги радионуклидов, чтобы попытаться оценить или выдвинуть гипотезу об определенных экотоксикологических или метаболических эффектах более редких радионуклидов.
В целом методы в радиоэкологии сосредоточены на изучении биоэлектромагнетизма окружающей среды , биоэлектрохимии , электромагнитного загрязнения и изотопного анализа .
Радиоэкологические угрозы [ править ]
Земля в 21 веке находится под угрозой накопления ядерных отходов, а также возможности ядерного терроризма , что может привести к утечкам.
Радиоактивность, происходящая из Северного полушария [12] , наблюдается с середины 20 века. Некоторые высокотоксичные радионуклиды имеют особенно длительный период полураспада радиоактивных веществ (в некоторых случаях до миллионов лет [2] ), что означает, что они практически никогда не исчезнут сами по себе. Воздействие этих радионуклидов на биологический материал (связанное с их радиоактивностью и токсичностью) аналогично воздействию других токсинов окружающей среды, что затрудняет их отслеживание в растениях и животных. [2]
Некоторые стареющие ядерные установки изначально не предназначались для эксплуатации так долго, как они работают, и последствия их обращения с отходами не были хорошо поняты, когда они были построены. Одним из примеров этого является то, как радионуклид тритий иногда выбрасывается в окружающую среду в результате ядерной переработки , поскольку это не было предвиденным осложнением в первоначальных операциях по обращению с отходами. После того, как реактор уже введен в эксплуатацию, трудно отклониться от этих процедур, поскольку любое изменение может привести к выбросу еще большего количества радиоактивного материала или поставить под угрозу безопасность лиц, работающих над захоронением. Защита благополучия людей была и остается по сей день первостепенной задачей радиоэкологических исследований и оценки рисков.
Радиоэкология часто ставит под сомнение этику защиты здоровья человека по сравнению с сохранением окружающей среды в интересах борьбы с исчезновением других видов [13], но общественное мнение по этому поводу меняется. [14]
См. Также [ править ]
- Bellesrad
- Биоэлектромагнетизм
- Радиоактивность окружающей среды
- Физика здоровья
- Радиация
- Радиобиология
Ссылки [ править ]
- ^ IFE - Радиоэкология
- ^ a b c S.C. Sheppard, Индекс радиоэкологии, что было важным? ; Журнал "Радиоактивность окружающей среды", том 68, выпуск 1, 2003 г., страницы 1-10.
- ^ Дж. Хилтон, Водная радиоэкология после Чернобыля - обзор прошлого и взгляд в будущее ; Исследования в области наук об окружающей среде, том 68, 1997 г., страницы 47-73
- ^ Сэр Фредерик Уорнер (редактор), Рой М. Харрисон (редактор), Радиоэкология после Чернобыля: биогеохимические пути искусственных радионуклидов (серия SCOPE)
- ^ 3.1.5. Выпадение радионуклидов на поверхность почвы (PDF) . Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС и их устранение: двадцатилетний опыт, Отчет экспертной группы Чернобыльского форума «Окружающая среда» . Вена: Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). 2006. С. 23–25. ISBN 92-0-114705-8. Проверено 12 сентября 2013 года .
- ^ Moller Андерсдр Mousseau Timothy A. (2006), биологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС: 20 лет на ; Ревю: Тенденции в экологии и эволюции, т. 21, № 4, стр. 200-207; 8 стр. И 70 исх. ; ISSN 0169-5347 ([аннотация Inist / CNRS])
- ^ 1-я Международная конференция по радиоэкологии и радиоактивности окружающей среды, 15–20 июня 2008 г., Берген, Норвегия ; Журнал по радиоактивности окружающей среды, том 97, выпуск 1, сентябрь 2007 г., страницы 83-84
- ^ Международный симпозиум комиссии европейских сообществ по радиоэкологии применительно к защите человека и окружающей среды: Рим, 7–10 сентября 1971 г. Конференц-зал ФАО, Viale delle Terme di Caracalla Water Research, Volume 5, Issue 6, June 1971, Pages 367-368
- ^ Радиоэкология: Чтобы понять эволюцию радиоактивности в окружающей среде, Корпоративные публикации IRSN: тематические буклеты IRSN, 2001, стр. 2
- ^ RW Mayes (1989), Количественная оценка потребления пищи, пищеварения и метаболизма у сельскохозяйственных животных и ее значение для изучения поглощения радионуклидов ; в передаче радионуклидов скоту (Оксфорд, 5-8 сентября 1988 года); Наука об окружающей среде в целом; Vol 85, сентябрь 1989 г .; ( аннотация )
- ^ Д. Джексон, А. Д. Смит (1989) Поглощение и удержание стронция, йода и цезия на низинных пастбищах после непрерывного или краткосрочного осаждения ; Страницы 63–72, в « Перенос радионуклидов в животноводство» (Оксфорд, 5–8 сентября 1988 г.); Наука об окружающей среде в целом; Том 85, сентябрь 1989 г. ( аннотация )
- ^ Беннетт, А. Бувиль, Дозы радиации в странах северного полушария в результате аварии на Чернобыльском ядерном реакторе; Environment International, том 14, выпуск 2, 1988 г., страницы 75-82 BG
- ^ RJ Pentreath, Радиоэкология, радиобиология и радиологическая защита: каркасы и переломы; Журнал по радиоактивности окружающей среды, том 100, выпуск 12, декабрь 2009 г., страницы 1019-1026
- ^ Антуан Дебош, Системы непрерывного мониторинга радиоактивности. От предыстории радиозащиты к будущему радиоэкологии ; Журнал по радиоактивности окружающей среды, том 72, выпуски 1-2, 2004 г., страницы 103-108
Дальнейшее чтение [ править ]
- Эрик Холл (2006), Радиобиология для радиобиолога , Липпинкотт.
- Уикер и Шульц (1982), Радиоэкология .
Внешние ссылки [ править ]
- STAR: Стратегия союзнической радиоэкологии