23.4. Забруднення водних об'єктів у Чорнобильській радіонуклідній аномалії
У різних країнах світу з самого початку оволодіння ядерними технологіями відбувались ядерні аварії, які призводили до забруднення радіонуклідами природного середовища. Одна з таких аварій сталася у 1957 р. на виробничому об'єднанні «Маяк» поблизу селища Киштим на Уралі внаслідок вибуху ємності, що містила 7,4*1018 Бк радіоактивних відходів. З них 7,4*1016Бк потрапило в атмосферу, після чого сформувався північно-уральський радіоактивний слід, на його територію випало (0,1—0,5)*1015 Бк 90Sr.
Велика екологічна катастрофа сталася у 1967 р. на озері Карачай на Уралі, яке використовувалось як відкрите сховище радіоактивних відходів. Цей рік відзначався надзвичайно посушливим літом, внаслідок чого озеро дуже обміліло. Дрібний пісок і мул, забруднені радіонуклідами, піднімалися вітром з його берегів і переносились на значні відстані, формуючи плямисті забруднення території. Вітровий переніс радіонуклідів з берегів озера Карачай досяг 72*1012 Бк.
Киштимська аварія та вітровий переніс з оз. Карачай призвели до надходження у природне середовище близько 1*1012Бк 239Рu. Супроводжувались викидами радіонуклідів у зовнішнє природне середовище аварії в Англії, США та інших країнах світу. Але найбільша за всю історію людства ядерна аварія сталася 26 квітня 1986 р. на Чорнобильській АЕС. Внаслідок аварії зруйнувалась активна зона реактора РБМК-1000 і в навколишнє середовище було викинуто 1,95*1018 Бк радіоактивних речовин, у тому числі таких екологічно небезпечних довгоіснуючих радіонуклідів, як 90Sr, 137Cs, 238Pu, 239Pu, 240Pu, 241Pu, 241Am тощо. Землі українського і білоруського Полісся з буйними лісами і родючими угіддями перетворились у техногенну радіонуклідну аномалію. 30-кілометрова зона навколо Чорнобильської АЕС була оголошена територією з обов'язковим відселенням населення. Нижня ділянка р. Прип'яті і верхня частина Київського водосховища були включені в зону відчуження. Дніпро, його притоки та водосховища стали основними шляхами переносу радіонуклідів із забруднених територій у Чорне море.
Уже в перші дні і тижні після аварії інтенсивному радіонуклідному забрудненню були піддані водні об'єкти України і Білорусі. Радіонукліди надходили у складі прямих скидів забруднених радіонуклідами водних мас, з атмосферними опадами та внаслідок змиву з площ водозбору. В перший день катастрофи, тобто 26 квітня 1986 p., радіоактивний слід рухався у північному напрямі, а вже 27 і 28 квітня напрям вітру змінився, і радіоактивна хмара стала поширюватись над Східною та Південно-Східною Європою, у тому числі над значними територіями водозбірної площі Дунаю. З 1 травня повітряні потоки спрямувались у південному напрямі, а радіоактивна хмара, пройшовши над Києвом, поширилась вздовж середньої і нижньої ділянок Дніпра і далі пішла до Чорного моря та Туреччини (рис. 127).
Особливо інтенсивним було забруднення наземних і водних екосистем 30-кілометрової зони ЧАЕС, куди увійшли також нижня течія Прип'яті і верхня частина Київського водосховища. Аварія на ЧАЕС призвела до різкого погіршання радіоекологічної ситуації в басейні Дніпра. Характер радіоактивних викидів із зруйнованого реактора визначав як загальну радіоактивність, так і радіонуклідний склад води на різних етапах після чорнобильського вибуху. Рівень загальної радіоактивності води спочатку визначався в основному вмістом йоду (131<J). Протягом першого місяця після аварії його внесок у загальну радіоактивність становив 80—90 %, в червні — 30 %. Починаючи з другої половини червня, в залежності від міри розпаду 131J, рівень загальної радіоактивності визначався такими радіонуклідами, як стронцій-89, барій-140, рутеній-103, цезій-141, -144, цирконій-98 та у меншій мірі — цезій-134 і 137.
Поступово короткоіснуючі радіонукліди перестали відігравати домінуючу роль у загальній радіоактивності води, і уже 3 Другої половини червня 1986 р. найбільшу небезпеку становили такі довгоіснуючі радіонукліди, як стронцій-90, цезій-137, плутоній-238, -239, -240 та америцій-241. Плутоній, який знаходився у великодисперсній погано розчинній фракції паливної матриці, випав, в основному, у 30-кілометровій зоні. Надходження радіонуклідів у річки, озера та водосховища Дніпра у післяаварійний період відбувалось внаслідок танення снігів та випадання осадів, які змивали радіонукліди із водозбірних площ верхнього Дніпра, рік Прип'яті, Брагинки Десни та інших притоків.
Надходячи у водойми, радіонукліди розподілялися між абіотичними (вода, донні відкладення, завислі частинки) та біотичними компонентами, до яких належать гідробіонти різних трофічних рівнів. У післяаварійний період найбільш швидко звільнилися від радіонуклідного забруднення притоки Дніпра з досить високою швидкістю течії, у непроточних озерах радіонукліди більш інтенсивно накопичувались у донних відкладеннях, а їх кругообіг відбувався тільки в межах внутрішньоводоймних процесів: вода—донні відкладення—біота.
У дніпровських водосховищах відбуваються більш складні процеси, пов'язані як з внутрішньоводоймною міграцією радіонуклідів (між донними відкладеннями, водою та гідробіонтами), так і з виносом течією води. Особливо інтенсивно ці процеси протікають під час великих весняних повеней, коли змучуються донні відкладення, а з ними підіймаються у воду і радіонукліди. Водосховища дніпровського каскаду є своєрідними буферними накопичувачами радіонуклідів [70].
Особливо інтенсивному радіонуклідному забрудненню була піддана водойма—охолоджувач Чорнобильської АЕС.
В умовах безаварійної роботи Чорнобильська АЕС істотно не впливала на вміст радіонуклідів у водоймі-охолоджувачі, р. Прип'яті та Київському водосховищі.
У перші дні і тижні після аварії радіонуклідне забруднення водойми-охолоджувача, в основному, формували 131J, 95Zr, 144Ce. Сумарна активність радіонуклідів у воді досягала 3,7*105 Бк/дм3. З припиненням викиду радіонуклідів із зруйнованого реактора, переходом їх значної кількості у донні відкладення і внаслідок розпаду короткоіснуючих радіонуклідів радіоактивність води істотно знизилась. У липні—серпні 1986 р. основний внесок у радіоактивність води робили 134Cs (220 Бк/дм3) та 150Cs (220 Бк/дм3). У воді також реєструвалися 95Zr, 103Ru, 141Се, 144Се, сумарна кількість — 20—140 Бк/дм3. Вміст 90Sr перебував на рівні 0,9 Бк/дм3. З часом почала проявлятись тенденція до зниження радіонуклідного забруднення води.
Зниження відбувалось внаслідок розпаду короткоіснуючих радіонуклідів, а також поглинання довгоіснуючих радіонуклідів донними відкладеннями. Проте в окремі періоди внаслідок змиву радіонуклідів з прилеглих територій, процесів скаламучування та десорбції з донних відкладень вміст радіонуклідів у воді підвищувався.
У 1987—1988 pp. внаслідок розпаду радіонуклідів, переважно 144Се, 106Ru, 134Cs, та процесу замулення сумарна радіоактивність донних відкладень поступово знижувалась.
З часом у складі довгоіснуючих радіонуклідів чорнобильського викиду особливого значення набуває 241Аm, вміст якого у навколишньому природному середовищі не зменшується, а навпаки, зростає. Останнє пояснюється тим, що до 98 % реакторного плутонію припадає на 241Рu, бета-розпад якого супроводжується утворенням більш радіотоксичного альфа-випромінюючого 241Аm. У зв'язку з цим при розробці прогнозів радіоекологічних процесів у наземних і водних екосистемах мають враховуватись радіоактивний розпад і зниження у часі активності 90Sr, 106Ru, 134Cs, 137Cs, 144Ce, 242Cm, 244Cm, 238Pu, 239Pu, 240Pu, з одного боку, і зростання активності 241Am — з другого.
У післяаварійні роки найбільш суттєвим шляхом виносу радіонуклідів із зони відчуження ЧАЕС у віддалені райони став перенос з поверхневими водами. Радіонукліди, що виносились і продовжують виноситись з великих водозбірних територій Прип'яті та басейну верхнього Дніпра, надходять у каскад дніпровських водосховищ. У 90-ті pp. вклад територій зони відчуження у формування річного поверхневого стоку радіонуклідів і забруднення Київського водосховища становив близько 15 % для 137Cs і близько 50 % — для 90Sr. Кількість радіонуклідів, що надходять із забруднених територій змінюється і залежить від водності року, формування дощових повеней і особливостей сніготанення на площах водозбору.
- Основні одиниці виміру, що застосовуються в гідроекології
- Глава 1. Гідросфера та її екологічна зональність
- Загальна характеристика гідросфери
- Запаси (розподіл) води в гідросфері
- Екологічна зональність Світового океану та морів
- 1.3. Екологічна зональність континентальних водойм
- 1.4. Екологічна зональність річкових систем
- 2.1. Екосистема як структурно-функціональна складова біосфери
- 2.2. Угруповання гідробіонтів окремих екологічних зон водних екосистем
- Глава 3 Бактерії і віруси
- 3.1. Бактерії
- 3.2. Віруси.
- Глава 4. Водорості (Algae)
- 4.1. Екологічні форми водоростей
- 4.2. Синьозелені водорості (Cyanophyta)
- 4.3. Діатомові водорості (Bacillariophyta)
- 4.4. Зелені водорості (Chlorophyta)
- 4.5. Харові водорості (Charophyta)
- 4.6. Динофітові водорості (Dinophyta)
- 4.7. Криптофітові водорості (Cryptophyta)
- 4.8. Евгленофітові водорості (Euglenophyta)
- 4.9. Золотисті водорості (Chrysophyta)
- 4.10. Жовтозелені водорості (Xanthophyta)
- 4.11. Червоні водорості, або багрянки (Rhodophyta)
- 4.12. Бурі водорості (Phaeophyta)
- 4.13. Рафідофітові водорості (Raphydophyta)
- Глава 5. Вищі водяні рослини
- 5.1. Загальна характеристика
- 5.2. Екологічні угруповання
- Глава 6. Водяні безхребетні тварини
- 6.1. Найпростіші (Protozoa)
- 6.2. Губки (Porifera)
- 6.3. Кишковопорожнинні (Coelenterata)
- Плоскі черви (Plathelminthes). Турбелярії (Turbellaria )
- 6.6. Круглі черви, або первиннопорожнинні (Nemathelminthes). Нематоди (Nеmatoda) і коловертки (Rotatoria)
- 6.8. Водяні членистоногі (Arthropoda)
- 6.9. Молюски (Mollusca)
- 6.10. Щупальцеві, або червоподібні, організми (Tentaculata, або Vermoidea)
- 6.11. Щетинкощелепні, або морські стрілки (Chaetognatha)
- 6.12. Голкошкірі (Echinodermata)
- Глава 7. Рибоподібні та риби (Pisces)
- 7.1. Екологічні особливості формування іхтіофауни
- 7.2. Рибоподібні
- 7.3. Хрящові риби (Chondrichthyes)
- 7.4. Хрящові ганоїди (Chondrostei)
- 7.5. Справжні кісткові риби (Teleostei)
- Глава 8. Динаміка водних мас та її роль у водних екосистемах
- 8.1. Водні маси як компонент гідрологічної структури водойм і водотоків
- 8.2. Типізація водних об'єктів та їх гідрологічна характеристика
- 8.3. Роль течій у формуванні структури біоценозів та функціонуванні водних екосистем
- Глава 9. Гідрофізичні фактори у водних екосистемах
- 9.1. Фізико-хімічні властивості води та їх екологічне значення
- 9.2. Термостабільні властивості води
- 9.3. Щільність води
- 9.4. В'язкість води і поверхневий натяг
- 9.5. Забарвлення води
- 9.6. Температурний та термічний режим водних об'єктів
- 9.7. Льодовий режим
- 9.8. Світло та його роль у функціонуванні водних екосистем
- 9.9. Седиментація, осадоутворення та формування донних ґрунтів
- 9.10. Роль гідрофізичних факторів у життєдіяльності гідро біонтів
- Глава 10. Сольовий склад вод та адаптація до нього гідробіонтів
- 10.1. Класифікація природних вод за сольовим складом
- 10.2. Сольовий склад океанічних і морських вод
- 10.3. Сольовий склад континентальних вод
- Класифікація якості поверхневих вод суші та естуаріїв за критеріями іонного складу [34]
- 10.4. Евригалінні і стеногалінні гідробіонти
- 10.5. Осмотичні фактори середовища та осморегуляція у гідробіонтів
- 10.6. Адаптація гідробіонтів до водно-сольових умов середовища
- Глава 11 Іонні компоненти та їх екологічна роль
- 11.1. Неорганічні елементи океанічних, морських і прісних вод
- 11.2. Натрій, калій і цезій у водних екосистемах
- 11.3. Кальцій у водних екосистемах
- Метаболічна роль кальцію та шляхи його надходження в організм гідробіонтів
- 11.4. Магній у морських і континентальних водах
- 11.5. Сірка природних вод та процеси сульфатредукції
- Глава 12. Мікроелементи водних екосистем та їх біологічна роль
- 12.1. Гідробіонти як біоконцентратори мікроелементів
- Вміст заліза у воді (мкг/дм3) і донних відкладеннях (г на 1 кг сухої маси) водойм Дністра і
- Роль заліза у ферментативних реакціях та процесах дихання гідробіонтів
- Вміст міді у воді (мкг/дм3) і одних відкладеннях (мг на 1 кг сухої маси) деяких водних водних об'єктів України [31, 73, 74]
- 12.4. Марганець
- 12.5. Цинк
- Вміст цинку у воді (мкг/дм3) і донних відкладеннях (мг на 1 кг сухої маси) деяких водних об'єктів України [31, 73, 74]
- 12.6. Кобальт
- 12.7. Кадмій, хром, алюміній
- Вміст хрому у воді (мкг/дм3) і донних відкладеннях (мг на 1 кг сухої маси) деяких водних об'єктів України [73, 74]
- Глава 13 Кисень гідросфери та його роль у водних екосистемах
- 13.1. Кругообіг. Формування кисневого режиму
- 13.2. Розкладання органічних речовин та формування якості води
- 13.3. Роль кисню у життєдіяльності гідробіонтів.
- 13.4. Особливості використання гідробіонтами кисню з води
- Глава 14. Діоксид вуглецю у водних екосистемах
- 14.1. Хімічні та біологічні перетворення
- Відносна об'ємна розчинність газів у воді (долі одиниць) при парційному тиску 1 атм
- Молярна частина, %, окремих форм вугільної кислоти у воді залежно від її рН
- 14.2. Фіксація автотрофними і гетеротрофними організмами. Фотосинтез.
- 14.3. Адаптація риб до змін вмісту діоксиду вуглецю у воді
- 15.1. Кругообіг азоту в біосфері
- 15.2. Азотфіксація у водних екосистемах
- 15.3. Засвоєння азоту в біосинтетичних процесах водоростей
- 15.4. Алохтонний і автохтонний азот водних екосистем
- 15.5. Амоніфікація, нітрифікація і денітрифікація та їх роль у кругообігу азоту у водних екосистемах
- 16.1. Неорганічний та органічний фосфор водних екосистем
- 16.2. Вміст фосфору в організмах гідробіонтів і його метаболічна роль
- 17.1. Загальне уявлення про популяцію
- 17.2. Статево-вікова структура популяцій
- 17.3. Внутрішньопопуляційна різноякісність
- 17.4. Внутрішньопопуляційні взаємини гідробіонтів
- 17.5. Чисельність та біомаса популяцій гідробіонтів. Методи їх встановлення
- 17.6. Регуляція чисельності популяції
- 17.7. Функціональні та інформаційні зв'язки в популяціях гідробіонтів
- 17.8. Щільність популяції гідробіонтів
- Глава 18. Гідробіоценози як біологічні системи гідросфери
- 18.1. Загальна характеристика гідробіоценозів
- 18.2. Видова різноманітність гідробіоценозів
- 18.3. Гідробіоценози перехідних екологічних зон (екотопів)
- 18.4. Структура гідробіоценозів
- 18.6. Роль вищих хребетних тварин у біологічних процесах водних екосистем
- 19.1. Біологічна продукція та потік енергії у водних екосистемах
- 19.2. Деякі положення продукційної гідроекології
- 19.3. Методи визначення первинної продукції
- 19.4. Методи визначення вторинної продукції
- 19.5. Розрахунки потенційної і промислової рибопродуктивності
- Глава 20 Органічне забруднення
- 20.1. Органічні речовини та їх кругообіг у водних екосистемах
- 20.2. Сапробність водних об'єктів
- 20.3. Самозабруднення та самоочищення водойм
- Глава 21. Евтрофікація, її причини і наслідки для водних екосистем
- 21.1. Природна і антропогенна евтрофікація
- 21.2. «Цвітіння» води як гідробіологічний процес, зумовлений евтрофікацією
- Глава 22. Токсичне забруднення та його наслідки для водних екосистем
- 22.1. Джерела токсичного забруднення
- 22.2. Реакція гідробіонтів на токсичні впливи
- 22.3. Гідротоксикометрія
- 22.4. Фактори, що впливають на токсичність хімічних речовин для гідробіонтів
- 22.5. Методи оцінки і контролю токсичності водного середовища для гідробіонтів
- 22.6. Фізіолого-біохімічні механізми дії токсикантів на водяні організми
- Реакція гідробіоти на токсичну дію хімічних речовин у природних умовах
- 22.8. Біологічна індикація та моніторинг токсичних забруднень водних екосистем
- 22.9. Біологічна детоксикація та буферність водних екосистем
- 22.10. Нормування рівня токсичного забруднення
- Глава 23. Радіонуклідне забруднення водних екосистем та його вплив на гідробіонтів.
- 23.1. Природна радіоактивність водних об'єктів
- 23.2. Радіаційне опромінення гідробіонтів природними джерелами іонізуючої радіації
- 23.3. Забруднення водних об'єктів штучними радіонуклідами
- 23.4. Забруднення водних об'єктів у Чорнобильській радіонуклідній аномалії
- 23.5. Форми радіонуклідів у природних водах
- 23.6. Розподіл та міграція радіонуклідів у водних екосистемах
- 23.7. Накопичення радіонуклідів у організмах гідробіонтів
- 23.8. Вплив радіонуклідного забруднення на гідробіонтів
- Глава 24. Якість води
- 24.1. Екологічні та водогосподарські підходи до визначення якості води
- 24.2. Фактори, що впливають на сольовий склад вод як життєвого середовища гідробіонтів
- 24.3. Вплив внутрішньоводоймних процесів на якість води
- 24.4. Методи оцінки якості природних вод
- Класи та категорії якості поверхневих вод суші та естуаріїв України за екологічною класифікацією [21]
- 24.5. Картографування екологічного стану поверхневих вод
- 25.1. Загальна гідрографічна характеристика
- Структура річкової мережі України [20]
- 25.2. Геоморфологічні та ландшафтні особливості території України, що визначають формування річкової мережі
- Глава 26. Екологія дніпровських водосховищ
- 26.1. Морфометпрична та гідрологічна характеристика зарегульованої частини Дніпра
- Характеристика водосховищ Дніпровського каскаду [90]
- 26.2. Особливості формування екосистем
- 26.3. Основні угруповання водоростей та їх роль в екосистемах
- 26.4. Бактеріальне населення
- 26.5. Угруповання вищих водяних рослин в екосистемах
- 26.6. Основні угруповання тваринного населення
- 26.7. Забруднення, водосховищ і його вплив на формування якості води та рибопродуктивність Дніпра.
- Глава 27. Екологія української частини басейну Дунаю
- 27.1. Загальна гідролого-гідрохімічна характеристика екосистеми Кілійської дельти
- Вміст деяких важких металів у воді Кілійської дельти Дунаю, мкг/дм3 [74]
- 27.2. Біота Кілійської дельти
- 27.3. Басейни приток Дунаю, що стікають з Українських Карпат
- Глава 28. Екологія Дністра
- Гідрографічна характеристика, водність якість води
- 28.2. Угруповання гідробіонтів різних екологічних зон Дністра
- 28.3. Вплив зарегулювання на екологічний стан Дністра
- 29.1. Гідрологічний та гідрохімічний режим річки
- 29.2. Біота Південного Бугу
- 29.3. Вплив енергокомплексів на водні екосистеми
- Глава 30. Екологія Сіверського Дінця
- 30.1. Гідрографічна мережа та водний стік ріки
- 30.2. Гідрохімічний режим та формування якості води
- 30.3. Біота Сіверського Дінця
- Глава 31. Екологія Західного Бугу
- Глава 32. Екологічні особливості малихрічок
- 32.1. Формування водного стоку та якості води малих річок
- 32.2. Вплив сільськогосподарського освоєння земель на екосистеми малих річок.
- 32.3. Вплив промислових підприємств та міських конгломератів на стан малих річок
- 33.1. Загальна характеристика озер України
- 33.2. Екосистема Шацьких озер
- Глава 34. Екологічні особливості боліт
- 34.1. Загальна характеристика
- 34.2. Гідробіонти болотних екосистем
- Глава 35. Стави рибогосподарського призначення
- 35.1. Загальна характеристика
- 35.2. Гідрохімічний режим ставів
- 35.3. Гідробіологічний режим ставів рибогосподарського призначення
- 35.4. Ставкове рибництво
- Глава 36. Екосистеми водойм-охолоджувачів енергетичних об'єктів
- 36.1. Загальна характеристика
- Водойми-охолоджувачі теплових і атомних електростанцій України [23]
- 36.2. Гідрохімічний режим водойм-охолоджувачів
- 36.3. Гідробіологічний режим водойм-охолоджувачів
- 36.4. «Теплове забруднення» (термофікація) водного середовища
- 36.5. Рибогосподарське використання водойм-охолоджувачів
- Глава 37. Екосистеми каналів
- 37.1. Загальна характеристика каналів України
- Основні магістральні канали України та їх призначення
- 37.2. Особливості гідрологічного режиму каналів та їх вплив на формування гідро біоценозів
- 37.3. Гідробіоценози каналів
- 37.4. Формування якості води в каналах
- Глава 38. Екосистеми причорноморських лиманів
- 38.1. Екосистеми відкритих лиманів
- Характеристика відкритих причорноморських лиманів
- 38.2. Екосистеми закритих лиманів
- Характеристика закритих лиманів Дунай-Дністровського межиріччя
- Показники зовнішнього водообміну закритих лиманів [88]
- 38.3. Біологічні ресурси лиманів та їх народногосподарське значення
- Глава 39. Екосистема Чорного моря
- 39.1. Водний баланс і якість води
- 39.2. Газовий режим
- 39.3. Рослинний і тваринний світ
- 39.4. Іхтіофауна і рибний промисел
- 39.5 Проблеми екологічного оздоровлення Чорного моря
- Глава 40. Екосистема Азовського моря
- 40.1. Формування водного балансу
- Середній багаторічний водний баланс Азовського моря (1923—1976 pp.)
- Зміни річкового стоку в Азовське море під впливом господарської діяльності при середніх кліматичних умовах [38]
- 40.2. Гідрохімічний режим
- Щорічний баланс азоту і фосфору в Азовському морі, тис. Т [38]
- 40.3. Флора і фауна
- 40.4. Іхтіофауна Азовського моря
- 40.5. Вплив антропогенного навантаження на екосистему Азовського моря
- Глава 41. Законодавче регулювання водоохоронної діяльності