Екологічна безпека та екологічний ризик

1. Глобальні і локальні проблеми екології. Екологічна безпека та екологічний ризик Забруднення навколишнього...
2. Класифікація забруднень
3. Фізичні поля як забруднювачі
4. Техногенне хімічне забруднення середовища
5. Ефекти концентрації речовин в харчових ланцюгах
6. Хімічна зброя і поховання бойових отруйних речовин
7. Радіоактивне забруднення середовища

Глобальні і локальні проблеми екології.
Екологічна безпека та екологічний ризик

Забруднення навколишнього середовища

Забруднення - зміна параметрів навколишнього середовища, що оцінюється як негативний, і яке за певних умов може завдати шкоди або загрожувати життю живим організмам.

Класифікація забруднень

В екології зазвичай розрізняють наступні види забруднення:
Механічне - забруднення хімічно інертним сміттям, протоптування стежок та інше механічний вплив на середу, в тому числі і інертний космічне сміття
Хімічне - забруднювачем є шкідливі хімічні сполуки, важкі метали та ін., В тому числі, аерозольні забруднення.
Біологічне - забруднювачем є не властиві екосистемі організми, включаючи забруднення мікробіологічне. Найбільш відомий приклад - безконтрольно розплодилися в Австралії кролики.
Фізичне (фізичними полями) - включає теплове (зайві нагрів або охолодження середовища), світлове (зайве або недостатнє освітлення), шумове (або акустичне), електромагнітне, радіоактивне (зазвичай перевищення природного радіоактивного фону або підвищення в середовищі концентрації нехарактерних радіонуклідів).
Візуальне забруднення - псування природних пейзажів будівлями, проводами, сміттям, шлейфами літаків і т. Д.

Фізичні поля як забруднювачі

Розглядаючи фізичні поля, слід зазначити, що за винятком вторинних ефектів дії сильних і слабких взаємодій (залишкові продукти радіоактивного розпаду), ніяких остаточних продуктів самого впливу не виникає. Тому фізичні поля можна виявити тільки безпосередньо протягом часу їх дії на навколишнє середовище. Після припинення впливу виявити їх сліди, як правило, можна лише побічно, за залишковою реакції об'єктів, перш за все, живої природи.
За характером впливу на організм розрізняють наступні типи впливів:

• електромагнітні, електростатичні і магнітостатіческіе поля;
• акустичні (включаючи вібрації);
• електроакустичні;
• гравітаційні;
• радіаційні (як вторинне прояв дії сильних і слабких взаємодій);
• біологічні (як прояв впливу комплексу полів, породжуваних життєдіяльністю біооб'єкту, - наприклад, гіпноз)

До радіоактивного впливу (тобто безпосередньо пов'язаного сперестройкой внутрішньої структури атома), слід віднести α-, β-, γ- випромінювання і потік нейтронів n).
Те, що переносниками взаємодій є дискретні частки (кванти поля), призводить до важливих наслідків в механізмі впливу фізичних полів на природні об'єкти. А саме, характер впливу фізичного поля на об'єкти природи визначається не тільки характером і сумарною енергією самого поля, але, в істотному ступені, енергетичними характеристиками його носія.

Техногенне хімічне забруднення середовища

Підраховано, що на початку 80-х рр. 20 в. в результаті господарської діяльності людини в біосферу надійшло понад 200 млн. т вуглекислого і близько 146 млн. т сірчистого газу, 53 млн. т оксидів азоту та інші хімічні сполуки. Побічними продуктами діяльності промислових підприємств з'явилися також 33 млрд. М3 неочищених стічних вод і 250 млн. Т пилу. Неважко здогадатися, що до початку 21 ст. кількість аерозолів (зважених в повітрі частинок) і шкідливих газоподібних сполук (оксидів сірки, вуглецю, азоту, сполук фтору, хлору та ін.) в біосфері значно зросла. Це дуже небезпечно, оскільки, за оцінкою Всесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), з понад 500 тис. Практично використовуваних людиною хімічних сполук (всього відомо понад 6 млн. З'єднань) близько 40 тис. Мають шкідливими для людини властивостями, а 12 тис. Є токсичними .
Особливу тривогу викликає забруднення атмосфери сірчистим газом, який утворюється в ході переробки сірчистих сполук. При взаємодії сірчистого газу з киснем повітря і атмосферною вологою утворюється SO3, а потім H2SO4:

2 SO2 + О2 → 2 SO3, SO3 + Н2О → H2SO4.

В результаті дощ і сніг виявляються підкисленим (рН <5.6). Кислотні опади призводять до загибелі лісів, перетворення озер, річок і ставків в мляві водойми, що тягне за собою знищення спільнот рослин і тварин. Крім того, вони посилюють тяжкість перебігу захворювань дихальних шляхів тварин і людини.
Попадання в верхні шари атмосфери оксидів азоту і фреонів, широко застосовуються в якості аерозольних розпилювачів і хладоагентов в холодильних установках, може привести до ослаблення озонового шару, який не пропускає до поверхні Землі ультрафіолетове випромінювання, згубний для всіх живих організмів.
Викиди в природні водойми нафти і нафтопродуктів можуть різко сповільнити обмін газами між атмосферою і гідросферою і привести до загибелі мешканців морів і океанів.
Негативні наслідки тягне і науково необґрунтоване застосування для підгодівлі культурних рослин великих доз мінеральних і органічних добрив, зокрема, нітратів. Інтенсивне надходження нітратів в рослини призводить до того, що вони не повністю включаються в обмінні процеси і накопичуються в листі, стеблах і коренях. Для самих рослин надлишок нітратів зазвичай особливої ​​небезпеки не представляє, але при попаданні в організм теплокровних тварин з їжею вони перетворюються в більш токсичні сполуки. Накопичення останніх в організмі людини викликають важкі порушення обміну речовин, алергію, нервові розлади, а деякі з них здатні викликати злоякісні новоутворення.
Ще одна сучасна проблема - використання пестицидів. В середині 20 ст. більше третини врожаю віддавалася на відкуп шкідливих комах, грибків, бур'янів. Деякі види комах і кліщів завдають величезної шкоди і здоров'ю людини, будучи переносниками заразних хвороб: малярії, енцефаліту, тифу, сонної хвороби і багатьох інших. Тому, коли хіміки розробили речовини, здатні їх знищувати, на мить здалося, що людина стала воістину всесильним. Рятівні речовини назвали пестицидами (лат. Pestis - чума, зараза і грец. Cido - вбиваю). Арсенал пестицидів нараховує тисячі речовин, ефективно знищують комах (інсектициди), кліщів (аіаріціди), гриби (фунгіциди), бур'яни (гербіциди). Але незабаром виявилася і зворотна сторона медалі - багато пестициди виявилися дуже отруйні не тільки для шкідників, але і для людини. Щороку в світі реєструється кілька десятків тисяч гострих отруєнь ними, але це тільки верхівка айсберга, оскільки в більшості своїй діють вони таємно, поволі отруюючи організм. Наслідком стають багато захворювань - від легких алергічних реакцій до раку.
Одним з перших пестицидів, тріумфально пройшли по світу, став ДДТ ( «дуст»). Однак виявилося, що якимось чином ДДТ в небезпечних концентраціях накопичується в організмі вагітних жінок, приводячи до мертворождениям і розвитку важких пороків у новонароджених дітей. Крім того, навіть в невеликих дозах він викликає токсичні гепатити, гастрити, бронхіти, вражає нирки і нервову систему.
Жителі міських квартир і городники мають справу з інсектицидами іншого типу - тіофосом, карбофосом, хлорофосом, метафосом, фірмові назви яких можуть бути досить химерними і навіть поетичними. Суть їх від цього, проте, не змінюється - всі вони відносяться до фосфорорганічних сполук, будучи прямими родичами нервово-паралітичний газів.
Не менш серйозна проблема впливу пестицидів на дітей, які перебувають в утробі матері. Навіть незначні концентрації цих отрут ведуть до серйозних порушень фізичного і розумового розвитку дітей.
Синильна кислота і її солі, ціаніди, відносяться до найбільш токсичних речовин і викликають важкі отруєння як при прийомі всередину, так і при вдиханні. Синильна кислота і ціаніди широко використовуються у виробництві синтетичних волокон, полімерів, оргскла, в медицині, для дезінфекції, боротьби з гризунами, обкурювання плодових дерев. Крім того, синильна кислота є бойовою отруйною речовиною. Але отруїтися їй можна і зовсім в нешкідливою ситуацій - в результаті споживання в їжу зерен деяких фруктів, в насінні яких містяться глікозиди, що вивільняють в шлунку синильну кислоту (мигдаль, кісточки абрикосів і вишні і т.д.).

Серйозним джерелом забруднення навколишнього середовища є теплоенергетичні комплекси (ПЕК), в тому числі, ТЕС і ТЕЦ. Сучасні ПЕК зазвичай включають системи сіркоочистки і азотоочистки димових газів, системи термічної і плазмотерміческой підготовки та газифікації вугілля, парогазові схеми, енергохімічні комплекси, системи утилізації теплоти відхідних газів, газотурбінні і (або) двигуни надбудови.

Таблиця 5.1. Частка теплоенергетичних комплексів (ПЕК) і ТЕС
у впливі на навколишнє середовище Росії.

Фактори Галузі ПЕК,% З них електротепло-
енергетика,% Парникові гази 36.0 33.5 Токсичні гази і зола 44.0 28.0 Відчуження земель 10.5 9.4 Забір свіжої води 25.5 24.5 Скидання стічних вод 36.0 33.5

У той же час, не дивлячись на заходи по захисту від шкідливих викидів, сучасні теплоенергетичні об'єкти є великими комплексами, які мають різнобічний вплив на багато сфер життя і діяльності суспільства (табл. 5.1). Масштаби цього впливу - величезні. Крім довгоживучих радіонуклідів (див. Нижче) небезпечними компонентами їх димових газів (особливо вугільних ТЕС) є тверді частинки, діоксид сірки, оксиди азоту і вуглекислий газ. Крім того, в димових газах містяться ароматичні вуглеводні канцерогенної дії, пари соляної і плавикової кислот, токсичні метали.

Ефекти концентрації речовин в харчових ланцюгах

Число різних синтетичних речовин, що викидаються в навколишнє середовище стало швидко зростати після Другої світової війни. Як зазначалося вище, це, перш за все гербіциди і пестициди, призначені для знищення бур'янів і комах, що завдають шкоди врожаям, худобі і самій людині, включаючи ДДТ, діелдрін і алдрин.

В середині 60-х років несподіваним для багатьох стало повідомлення про те, що ДДТ виявлено в печінці пінгвінів в Антарктиді - місці вельми віддаленому від районів можливого застосування ДДТ. Передбачається, що в цьому «винні» трофічні ланцюги. На рис. 5.18 показано, які кількості ДДТ містяться на різних трофічних рівнях в харчовому ланцюгу.
Ще один приклад. Велике Чисте озеро в Каліфорнії служило місцем відпочинку, зокрема рибної ловлі. У 1940-і роки порушення природної екосистеми через евтрофізація (збагачення поживними речовинами) призвело до збільшення популяцій дрібних двокрилих комах. У 1949, 1954 і 1957 рр. ці популяції були оброблені розпорошеним ДДД (речовину, схожу з ДДТ).
В результаті першої та другої обробки було знищено близько 99% цих комах, але вони швидко відновили свою чисельність, а третя обробка ДДД майже не зробила дії. Аналіз невеликих риб, виловлених в озері, показав, що вміст ДДД в м'язах риб, що вживаються людиною в їжу, склало в відносних одиницях (1-200) · 10-6, а в жировій тканині (40-2500) · 10-6. Популяція західних поганок, що налічувала близько 1000 особин і кормів на озері, вимерла, а зміст ДДД в їх жирових тканинах досягло 1600 · 10-6.

Хімічна зброя і поховання бойових отруйних речовин

Незважаючи на те, що в усьому світі хімічна зброя інтенсивно знищується, знати про нього необхідно. Раніше з ним знайомили на курсах з цивільної оборони, і більшість людей мали про хімічну зброю хоча б загальне уявлення. Зараз воно згадується тільки в аспекті роззброєння або екологічних катастроф, проте менш небезпечним воно від цього не стало. До того ж, ігноруючи всілякі Конвенції по забороні хімічної зброї, до сих пір майже всі провідні у військовому відношенні країни мають колосальні його арсенали, а в ряді випадків продовжують вести подальші його розробки, в тому числі в галузі створення психохимического зброї.

Датою народження хімічної зброї прийнято вважати 22 квітня 1915 року, коли близько 17 години з боку німецьких позицій в долині річки Іпр з'явилася смуга сіро-зеленуватого туману, вітром що зноситься в сторону французьких частин. Це був отруйний хлор, 180 тонн якого всього за 5 хвилин були випущені німецькими військами. В результаті газової атаки було уражено більше 15 тисяч чоловік, третина з яких - смертельно. Непробивний до цього фронт був прорваний.
У 1917 р німецька армія, приблизно в тому ж місці, застосувала проти французів найстрашніший газ першої світової війни, що отримав свою назву від річки Іпр - іприт. Бойова ефективність іприту настільки перевершувала всі відомі на той час отруйні речовини, що його стали величати «королем газів». Але найстрашніше властивість іприту - його здатність впливати на спадковість - було виявлено лише на початку п'ятдесятих років. За цією ознакою він схожий на іонізуючу радіацію, внаслідок чого його ще називають «променевим отрутою». Ті, хто вижив після іпрітних атак, дуже скоро помер від лейкозу та інших ракових захворювань. В останній рік першої світової війни 50% артилерійських снарядів, випущених німцями, були хімічними.
До другої світової війни всі країни підійшли з фантастичними арсеналами хімічної зброї. Навіть важко собі уявити, що сталося б, якби його все-таки застосували. Крім отруйних речовин, «випробуваних» під час першої світової, в Німеччині незадовго до початку війни були створені найнебезпечніші бойові отрути - нервнопаралітичну гази.
Після другої світової війни епіцентр розробки хімічної зброї перемістився з Німеччини в США. Крім подальшого вдосконалення нервнопаралітичну газів ( «плеяда» так званих «V-газів», в багато разів більше токсичних, ніж зоман), ведуться найбільш інтенсивні розробки психохимического зброї, що діє на мозок і центральну нервову систему.
Хімічна зброя після війни не тільки розроблялося, а й застосовувалося. Американці використовували його під час війни в Кореї в 1952-1953 рр. і у В'єтнамі десять років по тому. Наприклад, тільки за першу половину 1966 року в Південному В'єтнамі з американських літаків було скинуто понад 1.3 млн. Галонів отруйних речовин на загальній площі близько 21 тис. Га. До сих пір значна частина території В'єтнаму нагадує мляву пустелю.

Зараз масоване застосування отруйних речовин малоймовірно - занадто пильно стежить за цим світове співтовариство. Однак з'явилася небезпека іншого роду - екологічна. Так, наприклад, після закінчення Другої світової війни велику кількість бойових отруйних речовин (близько 200 тис. Т) були затоплені на невеликій глибині в прибережних водах Балтійського моря. Під дією морської води за минулі більш ніж півстоліття ємності з бойовими отруйними речовинами, а це, в основному, іприт, стали старими, деякі з них вже руйнуються.
Нещодавно на дні Чорного моря були виявлені сотні контейнерів з отруйними речовинами. Якщо хоча б одна бочка почне протікати - локальної екологічної катастрофи не уникнути. Якщо ж станеться масовий викид бойових отрут, то не уникнути глобальної екологічної катастрофи (ріс.5.20).

Ріс.5.20. Місця в Криму, в яких виявлено поховання контейнерів з отруйними речовинами.

На территории России и около ее кордонів є много и других точок, де сусідство людей з надтоксичного отруйнімі Речовини набагато тісніше, чем це допустимо. Так, в 2001 р Саратовська військовий інститут радіаційного, хімічного и біологічного захисту опублікував список більш чем 200 об'єктів на территории России, де до сих пір знаходяться Бойові отруйні Речовини. Такі поховання можна віявіті даже на территории Москви.
Міжнародне Обговорення питання про Заборона хімічної оружия Почалося в 1968 р ЙОГО провівши Комітет з роззброєння, что складався з 18 держав, Який после чисельність змін назви та складу БУВ Перетворення в 1984 р в конференцію з роззброєння. У 1 992 р Конференція Надала Генеральної Асамблеї ООН свой щорічній звіт, Який містів текст Конвенції про Заборона хімічної оружия (КХЗ), яка вступила в ЧИННОСТІ 29 квітня 1997р 13 стран заявили про наявність у себе заводів з виробництва ХВ: Боснія і Герцеговина, Китай, Франція, Індія, Іран, Ірак, Японія, Лівія, Росія, Сербія, Великобританія, США та 1 неназваним країна (іменована в повідомленнях як «A State Party»).
Стверджується, что до 2007 року всі заводи з виробництва ХВ були зупінені, а 94% були ліквідовані або переобладнані під цівільні спожи.
После розпад СРСР Росія залишилась власніцею найбільшіх в мире запасів хімічної оружия - 40 тис. Т (по вазі). Арсеналі даного виду оружия масового Ураження були только в РРФСР, в других республіках їх НЕ виявило. Росія оголосіла про наявність у себе хімзброї на семи об'єктах - шкірнонарівної Дії в Гірському (Саратовська обл.) І Камбарке (Удмуртія), а такоже нервово-паралітічної Дії в щучому (Курганський обл.), Почепе (Брянськ обл.), Марадіковском (Кіровська обл.), Леонідівка (Пензенська обл.) и Кизнер (Удмуртія). Приблизно 4/5 запасів становлять нервово-паралітичні ОР і 1/5 - шкірнонаривної. При цьому найбільшу проблему з точки зору безпеки представляли собою застарілі запаси шкірнонаривної ОВ, що знаходяться в Камбарке з часів Другої світової війни.
У зв'язку з фінансовими труднощами Росія не вклалася в перші два етапи програми зі знищення ХВ. Крім того, ситуацію ускладнювали протести місцевої влади і населення. Положення стало змінюватися тільки в 2000-х роках, і виконання програми пішло прискореними темпами. Станом на вересень 2010 року в Росії було знищено 48.4% наявних запасів.
У США хімічну зброю зберігалося на восьми об'єктах: Абердін (штат Меріленд), Енністон (Алабама), Лексінгтон (Кентуккі), Ньюпорт (Індіана), Пайн-Блафф (Арканзас), Пуебло (Колорадо), Дезерт (Юта) і Уматілла (Орегон ). США почали знищувати своє ХО з випередженням графіка. Перші 25% вони ліквідували вже до кінця 2001 р Однак в подальшому процес знищення дещо сповільнилося, і до 2005 року ними було знищено трохи більше 1/3 запасів. Станом на жовтень 2010 р США знищили 80% від загальної кількості запасів хімічної зброї.

Радіоактивне забруднення середовища

Так історично склалося, що в суспільній свідомості сформувалася неадекватне сприйняття техногенних ризиків різної природи. В даний час існує стійкий стереотип, згідно з яким основними джерелами надходження природних радіонуклідів (ПРН) на поверхню Землі вважаються уранові рудники і атомний енергетичний комплекс з його ядерними реакторами.
Однак більш детальне знайомство з проблемою свідчить про те, що атомна енергетика в сучасному світі дає всього лише трохи більше 0.1% від усієї дози опромінення людей на Землі. На порядок більше внесок в радіоактивне опромінення привносять викиди ТЕС і ТЕЦ, що працюють на органічному паливі - вугіллі, сланці, нафти, які, поряд з іншими енергетичними підприємствами, що працюють на цьому ж паливі, є найпотужнішим джерелом надходження радіонуклідів (РН), і в зокрема радону, в атмосферу. Так, за даними численних досліджень, викиди газоподібних радіоактивних ізотопів 220Rn і 222Rn, що не вловлюються діючими системами очищення ТЕС, складають в середньому за рік близько 6 ∙ 1010 Бк / ГВт (ел.). До цього слід додати, що згідно з проведеною оцінкою, кількість видобутих при видобутку вугілля ПРН в Російській Федерації перевищує кількість видобутих ПРН при експлуатації уранових родовищ. При спалюванні вугілля, навіть у сучасних ТЕС, що працюють на вугіллі з вмістом золи не більше 10% і обладнаних фільтрує системою, що дозволяє затримувати 97.5% золи, РН практично повністю потрапляють у зовнішнє середовище. В результаті, питома активність викидів ТЕС в 5-10 разів вище, ніж для АЕС.
У цьому контексті виняткове значення в характері та особливостях реакції суспільства, засобів масової інформації (ЗМІ) і тим більше постраждалого населення набувають радіаційні аварії на атомних об'єктах і особливо ті з них, які супроводжуються викидами і скидами радіоактивних матеріалів у навколишнє середовище. Подібного роду аварії, якщо вони кваліфікуються як великомасштабні, призводять до радіоактивного забруднення великих територій та, отже, залучення в орбіту їх впливу значних контингентів населення. Реакції на такого роду аварії і, особливо на їх радіологічні наслідки з боку суспільства, політиків, ЗМІ та потерпілого населення тривають протягом десятиліть. Так, наприклад, катастрофа на Чорнобильській АЕС, без перебільшення сколихнула все людство, і пам'ять про цю трагедію, поза всяким сумнівом, буде жити в свідомості не одного покоління людей.
У той же час, відбуваються великомасштабні аварії в інших галузях промисловості, які пов'язані прямо пов'язана з іонізуючим випромінюванням, які супроводжуються величезними безповоротними і санітарними втратами: загибеллю сотень і тисяч людей, масами постраждалих від каліцтв, отруєнь та інших причин, а також екологічними катастрофами (наприклад , аварія на хімічному підприємстві в Бхопалі, вибух продуктопроводу в Башкирії, прорив дамби на золотодобувній фабриці в Румунії, аварія на Саяно-Шушенській ГЕС). Наслідки цих аварій через досить нетривалий час перестають бути предметом загостреної уваги ЗМІ та міжнародної громадськості, незважаючи на трагічні медико-біологічні наслідки цих катастроф.
Безумовно, найбільшої шкоди навколишньому середовищу в плані радіоактивного забруднення завдають аварії на об'єктах ядерного комплексу і ядерні вибухи в атмосфері. Що стосується аварій, то, мабуть, внаслідок більш уважного ставлення до ядерної галузі, як громадськості, так і фахівців, їх число відносно невелике.

Мал. 5.21. Відсоткова частка опромінення тіла людини дозами іонізіру¬ющего випромінювання, які отримуються від різних джерел.

З офіційних джерел відомо, що за весь час використання атомної енергетики в світі офіційно зафіксовано близько 150 аварійних випадків викидів радіонуклідів в біосферу, але тільки 11 значних аварій, з яких 4 пов'язані з роботою АЕС. При цьому основна частина з них була обумовлена ​​не настільки самої атомною енергетикою, скільки людським фактором, а на перших порах - неповним розумінням процесів, що відбуваються в ході ядерних перетворень.
Найперші в історії великі радіаційні аварії сталися в ході напрацювання ядерних матеріалів для перших атомних бомб.
1 вересня 1944 року в США, штат Теннесі, в Ок Ріджской національної лабораторії при спробі прочистити трубу в лабораторному пристрої зі збагачення урану стався вибух гексафториду урану, що призвело до утворення небезпечної речовини гідрофторістой кислоти. П'ятеро людей, що знаходилися в цей час в лабораторії, постраждали від кислотних опіків і вдихання суміші радіоактивних і кислотних парів.
В СРСР перша серйозна радіаційна аварія сталася 19 червня 1948 року, на наступний же день після виходу атомного реактора по напрацюванні збройового плутонію (комбінат «Маяк» у Челябінській області) на проектну потужність. В результаті недостатнього охолодження декількох уранових блоків відбулося їх локальне сплавлення з навколишнім графітом. Протягом дев'яти діб канал розчищався шляхом ручної рассверловкі. В ході ліквідації аварії опромінення піддався весь чоловічий персонал реактора, а також солдати будівельних батальйонів, залучені до ліквідації аварії.
3 березня 1949 року в результаті масового скидання комбінатом «Маяк» в річку Теча високоактивних рідких радіоактивних відходів опроміненню піддалися близько 124 тис. Чоловік в 41 населеному пункті. Найбільшу дозу опромінення отримали 28 100 осіб, що проживали в прибережних населених пунктах по річці Теча. Середня індивідуальна доза склала 210 мЗв (за даними лікарів-радіологів, говорити про гострий променевому ураженні організму людини можна при отриманні радіоактивної дози опромінення понад 500 мЗв; при дозах від 1000 до 2000 мЗв у п'ятій частині постраждалих можливий летальний результат, а при дозах понад 7000 мЗв відсоток тих, що виживають дорівнює нулю).
12 грудня 1952 року в Канаді сталася перша в світі серйозна аварія на АЕС. Технічна помилка персоналу АЕС чолка Рівер (штат Онтаріо) привела до перегріву і часткового розплавлення активної зони реактора. Тисячі кюрі продуктів поділу потрапили в зовнішнє середовище, а близько 3800 м3 радіоактивно забрудненої води було скинуто прямо на землю, в дрібні траншеї неподалік від річки Оттави.
29 вересня 1957 року відбулася аварія, яка отримала назву «Киштимская». У сховище радіоактивних відходів ПО «Маяк» вибухнула ємність, що містила радіоактивні речовини. Фахівці оцінили потужність вибуху в 70-100 т в тротиловому еквіваленті. Радіоактивна хмара від вибуху пройшло над Челябінської, Свердловської і Тюменської областями, утворивши так званий Східно-Уральський радіоактивний слід площею понад 20000 км2. За оцінками фахівців, з моменту вибуху до евакуації з проммайданчика комбінату разовому опроміненню до 100 Р піддалися понад п'ять тисяч осіб. У ліквідації наслідків аварії в період з 1957 по 1959 рік брали участь від 25 до 30 тис. Військовослужбовців.
10 жовтня 1957 року у Великобританії в містечку Віндскейлі сталася велика аварія на одному з двох реакторів з напрацювання збройового плутонію. Внаслідок помилки, допущеної при експлуатації, температура палива в реакторі різко зросла, і в активній зоні виникла пожежа, що тривав близько чотирьох діб. В результаті згоріли 11 т урану, а в атмосферу потрапили радіоактивні речовини. Радіоактивні опади забруднили великі області Англії та Ірландії. Радіоактивна хмара досягла Бельгії, Данії, Німеччини, Норвегії.
У квітні 1967 році відбувся черговий радіаційний інцидент в ПО «Маяк». Озеро Керуючий, яке ПО «Маяк» використовувало для скидання рідких радіоактивних відходів, сильно обміліло; при цьому оголилося 23 га прибережної смуги та дна озера. Радіоактивний пил з висохлих донних відкладень рознесло вітром далеко за межі озера: була забруднена територія площею 1800 км2, на якій проживало близько 40 тис. Чоловік.
Найсерйознішим інцидентом в атомній енергетиці США стала аварія на АЕС Тримайл Айленд в штаті Пенсільванія, що відбулася 28 березня 1979 У результаті серії збоїв в роботі обладнання і грубих помилок операторів на другому енергоблоці АЕС сталося розплавлення 53% активної зони реактора. Стався викид в атмосферу інертних радіоактивних газів ксенону і йоду. Крім того, в річку Сукуахана було скинуто 185 м3 слаборадіоактівниє води. З району, що зазнали радіаційного впливу, було евакуйовано 200 тис. Чоловік.
У квітні 1986 року на четвертому блоці Чорнобильської АЕС сталася найбільша ядерна аварія у світі - з частковим руйнуванням активної зони реактора і виходом осколківподілу за межі зони. За свідченням фахівців аварія сталася через спробу виконати експеримент зі зняття додаткової енергії під час роботи основного атомного реактора. В атмосферу було викинуто 190 т радіоактивних речовин. Вісім з 140 т радіоактивного палива реактора опинилися в повітрі. Інші небезпечні речовини потрапили в атмосферу в результаті пожежі, що тривала майже два тижні. Люди в Чорнобилі піддалися опроміненню в 90 разів більшому, ніж при падінні бомби на Хіросіму. В результаті аварії сталося радіоактивне зараження в радіусі 30 км. Була забруднена територія площею 160000 км2. Постраждали північна частина України, Білорусь і захід Росії.
30 вересня 1999 року відбулася найбільша аварія в історії атомної енергетики Японії. На заводі з виготовлення палива для АЕС в науковому містечку Токаймура (префектура Ібаракі) через помилки персоналу почалася некерована ланцюгова реакція, яка тривала протягом 17 годин. Опроміненню піддалися 439 чоловік, 119 з них отримали дозу, що перевищує щорічно допустимий рівень. Троє робітників отримали критичні дози опромінення. Двоє з них померли.
9 серпня 2004 року сталася аварія на АЕС «Міхама», розташованої в 32 км на захід від Токіо на острові Хонсю. У турбіні третього реактора стався потужний викид пари температурою близько 2000C. Що знаходилися поруч співробітники АЕС отримали серйозні опіки. Витоку радіоактивних матеріалів в результаті аварії не було виявлено. Чотири людини загинули, 18 серйозно постраждали.
Найсерйознішою за наслідками аварією для Японії стала аварія на АЕС після землетрусу і цунамі 11 березня 2011. р

Мал. 5.22. Накопичення радіоізотопів 90Sr і 137Cs в харчовому ланцюгу (по Дж. Мітчелл).

Після ядерних вибухів, аварій на АЕС або об'єкти, пов'язані з ядерною виробництвом, на поверхню Землі або дна океану осідають пилуваті частинки, звані радіоактивними опадами. Характер їх залежить від типу ядерного пристрою. У разі атомного вибуху відбувається розщеплення урану або плутонію і утворення радіоактивних продуктів розпаду. При термоядерному вибуху (водневе зброю) синтезуються легкі ядра (дейтерій + тритій) з утворенням більш важких елементів. При цьому продуктів радіоактивного розпаду утворюється трохи (головним чином за рахунок розпаду ядерного детонатора), але виділяється велика кількість нейтронів, які, діючи на нерадіоактивні навколишні речовини, перетворюють їх на джерела радіації (наведена радіоактивність).
Внаслідок дуже високих температур, що реалізуються при ядерних вибухах, радіонукліди часто спікається з оточуючими частинками піднятого грунту і утворюють кульки різних розмірів, що складаються в основному з кременистого і глиноземистого матеріалу нерозчинного у воді. Ця радіоактивний пил, покриваючи траву, листя дерев і чагарників, включається потім в харчові ланцюги і потрапляє в організм тварин і людини (ріс.5.22).
Найдрібніші радіоактивні частки переміщаються вітром від місця вибуху і покривають великі площі. Крім того, при радіоактивному розпаді утворюється еманація (радіоактивні гази), яка може переноситися на значні відстані і потім давати тверді радіоізотопи. Останні часто виявляються в харчових ланцюгах на відстані в сотні кілометрів від епіцентру вибуху.
У випадках особливо потужних вибухів відбувається глобальне забруднення атмосфери радіоізотопами і випадання радіоактивних опадів по всій поверхні планети. Зазвичай кількість радіоактивних опадів буває пропорційно ступеня вологості клімату, оскільки дрібні радіоактивні частинки повертаються на поверхню Землі, в основному з дощами і снігом. Так, після аварії на Чорнобильській АЕС на площі 50 000 км2 навколо місця вибуху випали радіоактивні опади (що складаються в основному з йоду, цезію, стронцію та плутонію) активністю 31 · 106 Кі, що становить всього 3/5% від сумарного виділення радіоактивних продуктів. Основна ж частина радіоактивних речовин була віднесена радіоактивною хмарою на великі відстані, що зумовило глобальне підвищення радіаційного фону в атмосфері планети.
У разі надходження радіоактивних ізотопів у навколишнє середовище зі швидкістю перевищує їх розпад, вони поступово накопичуються в грунті, морських і континентальних опадах, воді і повітрі, а потім і в живих організмах. Ставлення вмісту радіоактивного ізотопу в організмі до змісту його в навколишньому середовищі називають коефіцієнтом накопичення (K).
Радіоактивні ізотопи в хімічному відношенні поводяться аналогічно стабільним, тому накопичення їх в організмах пов'язано з хімічними, а не фізичними причинами. Коефіцієнт накопичення може досягати величезних величин. Наприклад, при концентрації фосфору у воді 0.00003 мг / г, кількість його в жовтку качок, що мешкають в даному басейні, може досягати 6 мг / г (K = 200 000). Концентрація радіоактивного йоду в щитовидній залозі зайця може бути в 500 разів вище, ніж в рослинах, якими він харчується.
Незважаючи на те, що процес приготування їжі частково захищає людину від забруднювачів, тривалий харчування продуктами, забрудненими радіонуклідами, призводить до накопичення останніх в організмі. Радіоактивне забруднення біосфери викликає безліч захворювань у людини і в першу чергу лейкемію, зобов'язану 90Sr, який, отлагаясь в кістках, порушує процес утворення еритроцитів.