23.3. Забруднення водних об'єктів штучними радіонуклідами

Починаючи з 40-х р. XX ст., внаслідок випробування і застосування у військових цілях ядерної зброї, розвитку атомної енергетики, широкого використання джерел іонізу­ючого випромінювання у медицині, техніці та інших сферах Діяльності людини почало прогресувати забруднення довкілля, в тому числі гідросфери, штучними радіонуклідами.

За станом на кінець 2000 р. в Україні експлуатувалися п’ять атомних електростанцій. Атомні електростанції використовують як джерела водопостачання: Запорізька — Каховське водосховище, Рівненська — р. Стир (притока Прип'яті), Хмельницька — р. Горинь (притока Прип'яті), Чорнобильська (зупинена в 2000 р.) — р. Прип'ять, Південноукраїнська — р. Південний Буг. У басейні р. Десни на території Росії працюють Курська і Смоленська АЕС. Курська розміщена на притоці Десни р. Сейм. Водозабезпечення Смоленської АЕС здійснюється з водосховища, побудованого шляхом перекриття верхньої частини русла р. Десни дамбою. Розвинута атомна енергетика і в країнах басейну р. Дунай: у Болгарії, Угорщині, ФРН. Це загострює радіоекологічні проблеми нижньої ділянки цієї ріки в межах України.

Атомна енергетика для сучасного суспільства є надзвичайно важливим джерелом енергії. Так, у 1999 р. на 14 енергоблоках п'яти АЕС в Україні було вироблено 72,065 млрд кВт/год електроенергії, або 42,1 % від загальної кількості виробленої електроенергії. Проте атомна енергетика породжує складні екологічні проблеми і, зокрема, радіонуклідне забруднення природного середовища. За нормальних умов експлуатації на атомних електростанціях здійснюються заходи, які забезпечують досить ефективне утримування радіонуклідів у технологічних системах. Надходження радіонуклідів у природне середовище зводиться до рівня, припустимого досить жорсткими діючими нормативами. Незважаючи на те, що радіоактивні викиди і скиди АЕС порівняно мало змінюють природний радіаційний фон, проблема накопичення штучних радіонуклідів у біосфері е дуже важливою. У складі викидів та скидів АЕС містяться продукти поділу ядерного палива. До їх числа входять інертні радіоактивні гази (ізотопи криптону, ксенону та ін.), ³Н, ¹⁴С, ⁹⁰Sr, ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs тощо. У складі забруднень значну питому вагу становлять продукти корозії матеріалів активної зони реакторів: ⁵¹Cr, ⁵⁴Mn, ⁵⁵Fe, ⁶⁶Zn тощо.

При експлуатації АЕС, оснащених реакторами РБМК* (від російського «Реактор большой мощности канальний»), особливу екологічну небезпеку спричиняють ⁹⁰Sr та ¹³⁷Cs. У АЕС з реакторами ВВЕР** (водо-водяний енергетичний реактор) основним забруднювачем є тритій ³Н. Тому вміст ³Н у водоймах, що зазнають впливу АЕС з реакторами ВВЕР, є одним з найважливіших показників радіоекологічної ситуації. У таких водоймах активність ³Н у воді коливається від кількох до 103 Бк/дм³ і більше.

Особливу небезпеку для біосфери становлять трансуранові елементи, які утворюються з ядерного палива, зокрема радіонукліди нептунію, плутонію та америцію. Трансуранові елементи відзначаються високою токсичністю і тривалим періодом піврозпаду — до тисяч і десятків тисяч років. Надходження трансуранових елементів становить тривало діючу небезпеку. При цьому дози опромінення діють не тільки протягом життя одного покоління, а й розтягуються на десятки тисяч років і стають фактором впливу на подальші численні покоління. Багаторазово поступаючись за абсолютною масою всім до цього відомим ксенобіотикам та за силою дії на біосистеми штучні радіонукліди увійшли до числа найбільш небезпечних речовин. Особливу біологічну небезпеку становлять штучні радіонукліди — аналоги хімічних елементів, незамінних у метаболізмі організмів, наприклад, ⁹⁰Sr і ¹⁴⁰Ва — Са, ¹³⁷Cs — К. Отже, природні та штучні радіонукліди в певній концентрації є у всіх компонентах водних екосистем. Всі рослинні і тваринні організми, що населяють водойми, накопичують природні та штучні радіонукліди.