В данной статье Чернобыль рассматривается в качестве примера воздействия радиоактивных осадков на экосистему.
Чиновники использовали гидрометеорологические данные, чтобы создать картину того, как выглядели потенциальные радиоактивные осадки после катастрофы на Чернобыльской АЭС в 1986 году. [1] Используя этот метод, они смогли определить распределение радионуклидов в окружающей местности и обнаружили выбросы от самого ядерного реактора. [1] Эти выбросы включали: частицы топлива, радиоактивные газы и аэрозольные частицы. [1] Частицы топлива образовались из-за бурного взаимодействия между горячим топливом и охлаждающей водой в реакторе, [2] и к этим частицам были присоединены церий , цирконий , лантан и стронций . [3] Все эти элементы имеют низкую летучесть, что означает, что они предпочитают оставаться в жидком или твердом состоянии, а не конденсироваться в атмосфере и существовать в виде пара. [4]
Все эти элементы разрушаются только посредством радиоактивного распада , который также известен как период полураспада. [3] Периоды полураспада ранее обсуждавшихся нуклидов могут варьироваться от нескольких часов до десятилетий. [3] Самый короткий период полураспада для предыдущих элементов - Zr 95 , изотоп циркония , распад которого занимает 1,4 часа. [3] Самый длинный - Pu 235 , распад которого занимает приблизительно 24 000 лет. [3] Хотя первоначальный выброс этих частиц и элементов был довольно большим, было несколько выбросов низкого уровня в течение как минимум месяца после первоначального инцидента в Чернобыле. [3]
Окружающая дикая природа и фауна были радикально затронуты взрывами Чернобыля. Хвойные деревья, которые в изобилии растут в окружающем ландшафте, сильно пострадали из-за их биологической чувствительности к воздействию радиации. В течение нескольких дней после первого взрыва погибло много сосен в радиусе 4 км, а уменьшающиеся, но все еще вредные эффекты наблюдались на расстоянии до 120 км. [9] Многие деревья испытали перерывы в росте, воспроизводство было парализовано, и было отмечено множество морфологических изменений. Горячие частицы также приземлились на эти леса, выжигая отверстия и дупла в деревьях. Окружающая почва была покрыта радионуклидами, что предотвратило существенный новый рост. Лиственные деревья, такие как осина, береза, ольха и дуб, более устойчивы к воздействию радиации, чем хвойные деревья [ почему? ] , однако они не имеют иммунитета. Повреждения, наблюдаемые на этих деревьях, были менее серьезными, чем наблюдаемые на соснах. Многие новые лиственные побеги пострадали от некроза, отмирания живой ткани, а листва на существующих деревьях пожелтела и опала. Устойчивость лиственных деревьев позволила им восстановиться, и они заселили места, где когда-то стояло множество хвойных деревьев, в основном сосны. [9] Травянистая растительность также пострадала от радиоактивных осадков. [9] Было много наблюдений за изменением цвета клеток, мутацией хлорофилла, отсутствием цветения, угнетением роста и гибелью растительности. [9]
Млекопитающие являются высокочувствительным к радиоактивному излучению классом, и наблюдения за мышами в окрестностях Чернобыля показали сокращение популяции. [9] Эмбриональная смертность также возросла, однако миграционные пути грызунов снова привели к увеличению численности поврежденной популяции. [9] Среди пострадавших мелких грызунов было отмечено увеличение проблем с кровью и печенью, что напрямую связано с воздействием радиации. [9] Такие проблемы, как цирроз печени, увеличенная селезенка, повышенное перекисное окисление липидов тканей и снижение уровня ферментов, присутствовали у грызунов, подвергшихся воздействию радиоактивных взрывов. [9] Более крупным диким животным пришлось не намного лучше. Хотя большую часть домашнего скота переместили на безопасное расстояние, лошади и крупный рогатый скот, находящиеся на изолированном острове в 6 км от радиоактивности Чернобыля, не были пощажены. [9] Гипертиреоз, задержка роста и, конечно же, смерть преследовали животных, оставшихся на острове. [9]
Потеря населения в Чернобыле, иногда называемом «зоной отчуждения», позволила экосистемам восстановиться. [9] Использование гербицидов, пестицидов и удобрений сократилось, поскольку сократилась сельскохозяйственная деятельность. [9] Биоразнообразие растений и диких животных увеличилось, [9] а также увеличилась популяция животных. [9] Однако радиация продолжает оказывать воздействие на местную дикую природу. [9]
Такие факторы, как осадки, потоки воздуха и первые взрывы в Чернобыле, сами по себе стали причиной распространения радиоактивных осадков по всей Европе, Азии, а также в некоторых частях Северной Америки. [10] Было не только распространение этих различных радиоактивных элементов, упомянутых ранее, но также были проблемы с тем, что известно как горячие частицы. [10] Чернобыльский реактор не просто выбрасывал аэрозольные частицы, частицы топлива и радиоактивные газы, но также был дополнительный выброс уранового топлива, сплавленного вместе с радионуклидами. [10] Эти горячие частицы могли распространяться на тысячи километров и могли производить концентрированные вещества в виде капель дождя, известных как жидкие горячие частицы. [10] Эти частицы были потенциально опасны даже в зонах с низким уровнем радиации. [10] Уровень радиоактивности в каждой отдельной горячей частице мог достигать 10 кБк, что является довольно высокой дозой радиации. [10] Эти капли жидких горячих частиц могли поглощаться двумя основными способами: через пищу или воду и через вдыхание. [10]
Мутировавшие организмы сами по себе также оказывают влияние за пределами непосредственной области. [11] Мёллер и Муссо 2011 обнаружили, что особи, несущие вредные мутации, не будут немедленно отобраны , а вместо этого будут выживать в течение многих поколений. [11] Таким образом, ожидается, что они будут иметь потомков вдали от мест загрязнения, которые их создали, загрязняя эти популяции и вызывая снижение приспособленности . [11]