Масштаби аварії на чорнобильській аес та її екологічні наслідки

РОЗДІЛ 1

 

 

Масштаби аварії на Чорнобильській АЕС та її екологічні наслідки

Географічні особливості забруднення

Відразу після катастрофи, розпочались спроби відновити особливості поширення та осідання радіоактивних опадів,виходячи з конкретних гідрометеорологічних умов в кожен наступний день викиду з пошкодженого реактора частинок палива,аерозольних частинок та радіоактивних газів.

В цілому, більша частина газоаерозольних радіонуклідів,викинутих з 4-го реактора ЧАЕС, осіла за межами Білорусії,України та Західної Росії.

Європа

За різними даними на Європу припало 68-89 % газоаерозольних радіонуклідів,що осіли на суходолі. Розподілилися вони вкрай нерівномірно.

За час активного викиду з реактора (з 26 квітня до 5 травня 1986 року) повітряні маси навколо м.Чорнобиль повернулись на 360 градусів, внаслідок чого радіоактивні викиди (різного радіонуклідного складу в різні дні) покрили великі площі.

Викиди радіонуклідів з палаючого реактора продовжувались до середини травня.Кожен з них визначав власну географію та радіонуклідну композицію забруднення.

Інструментальних даних по забрудненню всіх країн Європи усіма чорнобильськими радіонуклідами немає.Розрахункові дані (в середньому на 1 км2) опубліковані тільки для цезію-137 і плутонію.Забруднення цезієм-137 торкнулося всіх без виключення європейських країн.

У вигляді газів, аерозолів та «гарячих частинок» по території всієї Європи в перші тижні і місяці були масово поширені в значних дозиметричних кількостях такі радіонукліди,як: цезій-134, йод-131, стронцій-90, телур-132 та йод-132.Так,наприклад, в Уельсі (Англія) в травні 1986 р.у дощовій воді було до 345 Бк/л йоду-131 та 150 Бк/л цезію-134.В перерахунку на ефективну дозу співвідношення опалих в травні 1986р. радіонуклідів в Англії склало: цезій-134 та цезій-137 – 27 мЗв, йод-131 – 6 мЗв, стронцій-90 – 0,9 мЗв.

Якщо прийняти,що розподіл об’ємів радіоактивності між цезієм-134 і цезієм-137 повинен відповідати їх співвідношенню у викидах із реактора,тоді пропорційний розподіл основних викинутих радіонуклідів в Англії виглядає таким чином:

Таблиця 1.1 «Пропорційний розподіл радіонуклідів в Англії, мЗв»

	мЗв	%
Цезій-137	17,3	51,0
Цезій-134	9,7	28,6
Йод-131	6,0	17,7
Стронцій-90	0,9	2,7
Сумарно	33,9

 

Якщо прийняти,що пропорційний розподіл чорнобильських радіонуклідів в Англії характерний і для інших європейських країн (тобто,70 ПБк цезію-137 складало 51% від усіх викинутих радіонуклідів),можна припустити,що загальний об’єм радіоактивних опадів у Європі повинен складати близько 137 ПБк:

Таблиця 1.2 «Пропорційний розподіл радіонуклідів в Англії, ПБк»

	%	ПБк
Цезій-137	51,0
Цезій-134	28,6
Йод-131	17,7
Стронцій-90	2,7	3,7
Всього		136,7

 

 

Багато європейських територій були радіоактивно забруднені навіть через 20 років після аварії.Наприклад,за даними Міністерства охорони здоров’я Великобританії 355 ферм Уельсу,11 – Шотландії і 9 – Англії (на яких в 2006 році налічувалось більше 200 000 овець),залишились небезпечно забрудненими цезієм-137.

Білорусь

Практично вся територія Білорусії була огорнута чорнобильською хмарою.Забруднення радіоізотопами йоду-131,йоду-132 і телуру-132 торкнулося всієї площі держави.Максимальне забруднення йодом-131 в травні 1986 року було у Гомельській області біля села Свєтловичі – 600 Кі/км2.

23% території держави (47 тис.км2) було забруднено цезієм-137 більше 1 Кі/км2.Площа територій,де щільність забруднення цезієм-137 перевищує 37 кБк/м2 на початку 2004 року складала 41,11 тис.км2.

Максимальні рівні забруднення цезієм-137 виявлені в Гомельській області – 475 Кі/км2 (в с.Залісся Брагинського району), 500 Кі/км2 в с.Довляди Норовлянського району.Максимальний рівень радіоактивного забруднення грунту виявлений в 1993 році – 5402 кБк/м2 або 145 Кі/км2 (с.Чудяни Могилевської області),що перевищує доаварійний рівень в 3500 разів.

Рис. 1.1 Щільність забруднення території Гомельської області цезієм-137 у 1986 році

Рис. 1.2 Щільність забруднення території Гомельської області цезієм-137 у 2006 році

Забруднення території держави стронцієм-90 носить більш локальний характер,ніж забруднення цезієм-137.Рівні забруднення грунту стронцієм-90,щільністю більше 5,5 кБк/м2,виявлені на площі 21,1 тис.км2,що складає 10% території держави.

Забруднені грунти ізотопами плутонію-238,-239 і -240 більше 0,37 кБк/м2 охоплюють близько 4,0 тис.км2,або майже 2% території Білорусії.

В цілому,у Білорусії виявлено забрудненими більше 18 тис.км2 сільськогосподарських угідь (22% від загальної площі сільгоспугідь),з яких 2,64 тис.км2 виключені із господарського користування.Основна частина території створеного в найближчій від ЧАЕС зоні Поліського державного радіаційного заповідника (1,3 тис.км2) через високу щільність забруднення довгоживучими ізотопами, практично назавжди виведена з використання.

Азія

На території Азії осіло до 10% всіх чорнобильських радіонуклідів,в основному з першого,найпотужнішого викиду в перший день аварії (декілька десятків ПБк).Величезні площі Росії (Сибір,Далекий Схід),Східного та Центрального Китаю,азійської частини Туреччини забруднені на високому рівні.

В Закавказзі особливо сильно була забруднена Західна Грузія: середня радіоактивність грунтів за цезієм-137 склала у 1995-2005рр. 530 Бк/кг і була вдвічі вищою,ніж у Східній Грузії,а загальна радіоактивність за цезієм-137 та стронцієм-90 складала 1500 Бк/кг.Чорнобильські опади були відмічені в Середній Азії та Японії.

До сих пір залишається висока вірогідність зустрічі невеликих за площею,але сильно забруднених місць на Кавказі і в Закавказзі,Передній,Центральній та Середній Азії,в районі Перської затоки.

Генетичні зміни у рослин

1. Незабаром після аварії різко зросла частота мутацій у рослин на забруднених територіях,і ця частота зберігалась на високому рівні протягом кількох років.

2. Зменшення вантажу летальних мутацій в популяціях чорнушки у 30-км зоні відбулось через три роки після катастрофи.При цьому на ділянках з рівнем забруднення до 10мР/год за гамма-випромінюванням частота летальних мутацій зменшилась до спонтанного рівня у 1990 р.На ділянках з рівнем забруднення до 130 мР/год частота летальних мутацій і через 8 років перевищувала спонтанний рівень у 4-8 разів.

3. В насінні дуба черешчатого через багато років після аварії підвищена мітотична активність,рівень порушень мітозу,частота зустріваності клітин з залишковим ядерцем на стадії метафази,анафази,телофази мітозу і багатоядерцевих клітин.

4. Рівень хромосомних аберацій корельовано зі щільністю радіоактивно забрудненої території.

5. В насінні сосни в 30-км зоні через 8 років після аварії зберігався підвищений рівень мутагенезу – 2 х 10(-3) мутацій ферментних локусів на 1 локус.

6. Частота аберацій хромосом в клітинах кореневої меристеми проростків,отриманих з насіння рослин чотирьох природних популяцій Crepis tectorum (що росли протягом 7 років в радіаційно забруднених районах Брянської області),значно вище (до 6,5%),ніж при порівняних потужностях дози в зразках із 30-км зони (0,3-0,9%).

Генетичні зміни у тварин

1. У рудої полівки, жовтогорлої миші і у лабораторних мишей на забруднених територіях (8-1526 кБк/м2 за цезієм-137), підвищені частоти цитогенетичних ушкоджень в соматичних та репродуктивних клітинах (число аберацій хромосом в клітинах кісткового мозку) зберігаються на протязі 22 поколінь.

2. У всіх досліджуваних популяціях рудих полівок на забруднених територіях виявлено перевищення на 1-3 порядки частоти поліплоїдних клітин.Їхня зустріваність корельована з рівнем інкорпорованих радіонуклідів.

3. У домашніх мишей,що проживають на забруднених територіях,високий рівень домінантних летальних мутацій і транслокацій хромосом.

4. У лабораторних мишей ліній C57BL/6, BALB/C, CC57W/Mv, утримуваних в 30-км зоні, і в групі дрібних гризунів (виловлених у 1995 році в 10-км зоні),виявлено широкий спектр цитогенетичних аномалій.

5. Рівень соматичних та геномних мутацій в популяції сільських ластівок чорнобильської зони був у 2-10 разів вище,ніж в інших популяціях України.

6. Серед наявних в чорнобильській зоні ластівок після аварії з’явилось більше, ніж в нормі (до 15%) мутацій альбінізму,що опосередковано доводить про знижену життєздатність популяції.

7. Збільшена частота морфозів і цитогенетичних пошкоджень в ембріонів/личинок коропів, які вирощувались в забруднених ставках (потужність отриманої дози від внутрішнього і зовнішнього опромінення 0,4-5,5 мкГр/день).

8. На забруднених територіях у колорадського жука частіше зустрічаються мутації,що стосуються особливостей малюнку надкрил.

9. На забруднених територіях в популяціях дрозофіл виявлено збільшення частоти летальних і напівлетальних мутацій.

Зміни у біоценозах

За роки, що минули після аварії, видовий склад біоценозів, як і співвідношення між окремими їх компонентами, на певних територіях поблизу станції суттєво змінився. Проте, ці зміни в основному зумовлені змінами в характері господарювання – різким обмеженням сільськогосподарської діяльності аж до повного її припинення і зниженням в багато разів антропогенного впливу. Взагалі на фоні багатогранної діяльності людини, як правило, дуже важко виділити вплив того чи іншого чинника на прояв окремих біологічних ефектів, в т.ч. і на зміни у біоценозі. І навпаки, практично повне припинення господарчої діяльності, як це трапилося в зоні аварії, котре супроводжувалося евакуацією населення і вивезенням великого поголів’я свійських тварин, спричинило у досить короткий строк до дуже інтенсивних змін характеру рослинності не тільки в колишніх агроценозах, але й у природних фітоценозах, зооценозах, мікроценозах і біоценозі в цілому. І все таки одним з основних діючих факторів на біоту в зоні аварії слід вважати іонізуючу радіацію.

Постійне опромінення популяцій різних груп організмів може призводити до генетично детермінованих змін, як в їх структурі, так і на рівні морфофізіологічних особливостей окремих організмів. Це може бути зумовлене часом цілком нейтральними мікромутаціями, що визначають найдрібніші зміни в організмі, такі як розміри і пропорції тіла та окремих органів, їх форми і забарвлення, незначні відмінності у рівнях метаболізму, функціонування окремих систем. Подібні особливості спостерігаються у диких тварин зони відчуження ЧАЕС з самого початку післяаварійного періоду до теперішнього часу. Насамперед, це підвищений рівень епігенетичної мінливості деяких видів комах, підвищений рівень хромосомних аберацій в клітинах критичних органів рослин, комах і ссавців, мінливість окремих краніологічних ознак і процесів температурного гомеостазу у мишоподібних. Такі ефекти, зумовлені дією іонізуючої радіації, збільшуючи генетичну різнорідність популяцій і сприяючи більш вищому рівню адаптації до змінених умов існування, можуть призводити до прискорення мікроеволюційних процесів навіть при дуже низьких дозах. Їх наслідки передбачити важко.

Стан здоров’я населення

Хоча у сферу радіаційного впливу аварії так чи інакше були залучені практично усі жителі України, проте виділяють чотири критичні контингенти, які найбільше зазнали опромінення: 1) учасники ліквідації наслідків аварії (УЛНА) – особи, що брали безпосередню участь у роботах у 30-км зоні; 2) евакуйовані жителі населених пунктів 30-км зони; 3) діти та підлітки на момент аварії, щитоподібна залоза яких зазнала опромінення радіоактивними ізотопами йоду в травні-червні 1986 р.; 4) сільські жителі, що проживають на забруднених радіонуклідами територіях.

Населення радіоактивно забруднених територій є найбільшим за чисельністю серед чотирьох виділених вище контингентів і складає 2,3 млн. чол. На світовому рівні визнано, що пріоритетний вплив на стан здоров’я постраждалих усіх категорій належить хворобам системи кровообігу (ХСК). Серед всіх ХСК переважають гіпертонічна та ішемічна хвороби серця.

Значно зросла кількість непухлинних хвороб крові та кровотворних органів, ендокринної системи, органів травлення, дихання, сечостатевої системи. Загострилися хронічні хвороби, реєструється послаблення імунітету, збільшилась кількість пухлинних хвороб. Відзначене перевищення загальної смертності від онкологічних захворювань.

До теперішнього часу зберігається перевищення загальної захворюваності над національними показниками і серед населення, евакуйованого з територій зони відчуження і зони обов’язкового відселення, кількість якого склала 115 тис. чол.

Зберігається підвищена захворюваність на рак та інші форми хвороби щитовидної залози серед осіб, які отримали опромінення радіойодом у дорослому віці.

В останні роки почала зростати захворюваність УЛНА і окремих груп населення солідними формами раків. Особливої уваги заслуговують відмічені підвищені радіаційні ризики рака молочної залози у жінок-ліквідаторів, а також тих, що мешкають на забруднених радіонуклідами територіях у порівнянні з показниками в цілому по країні.

Встановлені підвищені радіаційні ризики лейкемії в ліквідаторів аварії. В них виявлена значуще підвищена поширеність депресії (18,0% і 13,1% у контролі) і суїцидальної ідеації (9,2% і 4,1%).

Шлунково-кишковий тракт належить до основних тканин-мішеней дії пошкоджуючих факторів радіаційної природи. І це цілком зрозуміло – адже основну дозу опромінення людина отримує з продуктами харчування. Захворювання системи травлення займають 2–3 місце серед непухлинних хвороб в осіб, постраждалих внаслідок аварії і тих, що проживають на забруднених радіонуклідами територіях. Дослідження захворюваності, інвалідності та смертності УЛНА свідчать про стійкі негативні зміни в стані здоров’я – через 30 років хвороби органів травлення посіли провідне місце в структурі непухлинної захворюваності, у формуванні високих показників інвалідності.

 

 

РОЗДІЛ 2

РОЗДІЛ 1

 

 

Масштаби аварії на Чорнобильській АЕС та її екологічні наслідки