Радиоэкология - Radioecology

Де Молен (ветряная мельница) и градирня атомной электростанции в г. Доэль, Бельгия (DSCF3859)

Радиоэкология это филиал экология относительно наличия радиоактивность 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 физика, химия, математика, биология, и экология, в сочетании с приложениями в радиационной защите. Радиоэкологические исследования предоставляют необходимые данные для оценки доз и оценки риска радиоактивного загрязнения и его воздействия на здоровье человека и окружающую среду.[1]

Радиоэкологи выявляют и оценивают эффекты ионизирующего излучения и радионуклиды на экосистемы, а затем оценить их риски и опасности. Интерес и исследования в области радиоэкологии значительно возросли, чтобы установить и управлять рисками, связанными с Чернобыльская катастрофа. Радиоэкология возникла вместе с расширением ядерной деятельности, особенно после Второй мировой войны, в связи с испытаниями ядерного оружия и использованием ядерных реакторов для производства электроэнергии.

История

Искусственное радиоактивное поражение окружающей среды Земли началось с ядерное оружие тестирование во время Вторая Мировая Война, но не становилась важной темой общественного обсуждения до 1980-х годов. В Журнал экологической радиоактивности (JER) был первым сборником литературы по этой теме, и его создание произошло только в 1984 году.[2] Поскольку спрос на строительство атомная электростанция увеличилась, человечеству стало необходимо понять, как радиоактивный материал 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]

Карта Чернобыльской радиации 1996 г.

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 лучшими 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. из "грязная бомба."[6] Япония столкнулся с аналогичными проблемами, когда Ядерная катастрофа на Фукусиме-дайити произошло, поскольку его правительство также столкнулось с трудностями в организации коллективных исследований.

Рассчитано цезий-137 концентрация в воздухе после Ядерная катастрофа на Фукусиме, 25 марта 2011 г.

Международная радиоэкологическая конференция впервые прошла в 2007 г. в г. Берген, 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

Цели радиоэкологии - определение концентраций радионуклидов в окружающей среде, понимание методов их поступления и описание механизмов их переноса внутри и между экосистемами. Радиоэкологи оценивают влияние 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 проводятся в рамках трех основных подразделений биосферы: наземная среда, водная среда океана и водная среда вне океана.[9]

Научное обоснование

Ядерная радиация вредна для окружающей среды как в ближайшем (секунды или их доли), так и в долгосрочном (годы или столетия) масштабе времени, и оно влияет на окружающую среду как в микроскопических (ДНК ) и макроскопическом (популяционном) 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 же старовозрастные леса пострадавшие от радиоактивных осадков в результате ядерной аварии, такой как Чернобыль или Фукусима, в то время как полуестественная экосистема может быть вторичный лес, ферма, водохранилище или рыболовство, подверженные риску заражения каким-либо источником радионуклидов.[10]

Основные виды травянистых или двустворчатых моллюсков, такие как мхи, лишайники, моллюски и мидии, часто являются первыми организмами, пострадавшими от выпадения осадков в экосистеме,[11] поскольку они находятся в непосредственной близости от абиотических источников радионуклидов (атмосферный, геологический или водный перенос). 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 радионуклида, чтобы попытаться оценить или выдвинуть гипотезу об определенных экотоксикологических или метаболических эффектах более редких радионуклидов.

В целом методы в радиоэкологии сосредоточены на изучении окружающей среды. биоэлектромагнетизм, биоэлектрохимия, электромагнитное загрязнение, и изотопный анализ.

Радиоэкологические угрозы

Земля в 21 веке находится под угрозой накопления ядерных отходов, а также потенциальной опасности ядерный терроризм, что может привести к утечкам.

Радиоактивность, происходящая от Северное полушарие[12] наблюдается с середины 20 века. Некоторые высокотоксичные радионуклиды имеют особенно длительный период полураспада радиоактивных веществ (в некоторых случаях до миллионов лет).[2]), то есть 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]

Fort-greely-low-level-отходы

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 попадает в окружающую среду в результате ядерная переработка, поскольку это не было предвиденным осложнением в первоначальных операциях по управлению 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 человека 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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ IFE - Радиоэкология
  2. ^ а б c С.С. Шеппард, Индекс радиоэкологии, что было важным? ; Журнал "Радиоактивность окружающей среды", том 68, выпуск 1, 2003 г., страницы 1-10.
  3. ^ 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
  4. ^ Сэр Фредерик Уорнер (редактор), Рой М. Харрисон (редактор), Радиоэкология после Чернобыля: биогеохимические пути искусственных радионуклидов (Серия SCOPE)
  5. ^ 3.1.5. Выпадение радионуклидов на поверхность почвы (PDF). Экологические последствия аварии на Чернобыльской АЭС и их устранение: двадцатилетний опыт, доклад экспертной группы Чернобыльского форума «Окружающая среда». Вена: Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). 2006. С. 23–25. ISBN  92-0-114705-8. Получено 12 сентября 2013.
  6. ^ МЁЛЛЕР Андерс и МУССО Тимоти А. (2006), Биологические последствия Чернобыля: 20 лет спустя ; Ревю: Тенденции в экологии и эволюции, т. 21, № 4, стр. 200-207; 8 стр. И 70 исх. ; ISSN 0169-5347 ([аннотация Inist / CNRS])
  7. ^ 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
  8. ^ Международный симпозиум Комиссии европейских сообществ по радиоэкологии в области защиты 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
  9. ^ Радиоэкология: Чтобы понять эволюцию радиоактивности в окружающей среде, Корпоративные публикации IRSN: тематические буклеты IRSN, 2001, стр. 2
  10. ^ Р. В. Мэйс (1989), Количественная оценка потребления с пищей, пищеварения и метаболизма сельскохозяйственных животных и ее значение для изучения поглощения радионуклидов ; в Перенос радионуклидов в животноводство (Оксфорд, 5–8 сентября 1988 г.); Наука об окружающей среде в целом; Vol 85, сентябрь 1989 г .; (Абстрактные )
  11. ^ 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. (Абстрактные )
  12. ^ 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 B.G.
  13. ^ Р.Дж. Пентрит, Радиоэкология, радиобиология и радиологическая защита: каркасы и переломы; Журнал по радиоактивности окружающей среды, том 100, выпуск 12, декабрь 2009 г., страницы 1019-1026
  14. ^ 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

  • Эрик Холл (2006), Радиобиология для радиобиолога, Липпинкотт.
  • Уикер и Шульц (1982), Радиоэкология.

внешняя ссылка