Судьба озера Карачай, как самого грязного озера в России
Конференция: C Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Секция: Технические науки
C Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Судьба озера Карачай, как самого грязного озера в России
Аннотация. В статье рассмотрена причина создания ПО «Маяк» и использование им озера Карачай, которое в последствие станет одним из опаснейших мест на Земле. Также рассмотрено возможное влияние на организм человека радиоактивных веществ, которые попадают в ближайшие реки и питьевые источники из законсервированного озера через грунтовые воды.
Ключевые слова: озеро Карачай, Спецводоем-9, ПО «Маяк», влияние радионуклидов цезий‒137 и стронций‒90 на организм человека.
Озеро Карачай расположено в Челябинской области и имеет площадь 0,13 км2. Некогда обычное озеро с октября 1951 года находится во владении ПО «Маяк» и эксплуатируется как хранилище радиоактивных отходов. За все время использования в озере насчитывается порядка 150 млн. кюри, долгоживущих радионуклидов, в частности цезий-137 и стронций-90. Такой объем радиоактивных отходов эквивалентен 6 Чернобылям [1].
Целью настоящей работы является:
– изучить становление озера Карачай, как одного из самых опасных мест на Земле;
– рассмотреть влияние радиоактивных веществ, в частности цезия-137 и стронция‒90, на организм человека и окружающую среду.
История озера Карачай началась со времен первый атомных бомб. Японский город Хиросима 6 августа 1945 испытал на себе всю мощь американского атомного оружия. Советский союз немедленно включился в «гонку» атомных вооружений и уже в ноябре того же года в Челябинской области началось строительство первого в СССР химического комбината по производству компонентов ядерного оружия.
Первый реактор ПО «Маяк» был запущен 19 июня 1948 года, как такового радиационного контроля не было и все отходы производства сбрасывались в реку Течь до тех пор, пока ПДК стронция-90 не была превышена в 3,5 раза.
7 августа 1951 было принято решение об использовании для захоронения отходов ядерного производства озеро Карачай, которое переименовали в Спецводоем-9.
Осенью 1957 года на ПО «Маяк» произошла техногенная авария ‒ это первая в истории Советского союза катастрофа, связанная с атомными технологиями. Результатом данной аварии стал выброс в атмосферу радиоактивных отходов около 20 млн. кюри (в 2,5 раза меньше, чем в Чернобыле). Радиоактивное облако поднялось на высоту двух километров, зараженными оказались 217 населенных пунктов, населением более 200 000 человек.
Концентрация в озере Карачай начала зашкаливать, плюс ко всему этому озеро имело свойство периодически пересыхать, таким образом, на побережье образовывалась радиоактивная пыль. Весной 1967 года в результате сильного ветра с берегов Спецводоема-9 в атмосферу попали тонны радиоактивных иловых отложений, была охвачена площадь около 2700 км2, 63 населенных пункта, 41500 человек. По опасности катастрофа ставится на 3 месте после городов Чернобыль и Хиросима.
После данного инцидента опасность озера скрывать было невозможно, в 1967 были подняты берега и установлено постоянное наблюдение за уровнем воды, который в последствии неожиданно начал расти. Было принято решение законсервировать хранилище, с 1986 года происходили различные мероприятия по засыпке водоема, окончательно закрыть саркофаг удалось лишь к 2015 году [2].
На данный момент утверждается, что озеро Карачай безопасно, уровень радиации регулярно проверяется через скважины, однако существует потенциальная опасность миграции подземных вод, а вместе с ними и радиоактивных веществ. Учитывая, что неподалеку от озера Карачай находятся реки Мишеляк и Теча, то при попадании в них радионуклидов, последствия могут быть необратимы как для экосистемы, так и для человека [3].
Цезий-137 полностью проникает в кровь человека, далее оседает внутри мышечных тканей и костей. При накоплении вещества, организм человека начинает облучаться изнутри. Стронций-90 так же всасывается в организм, занимая место кальция. Для взрослого человека всасывание составляет 20-30%, а для детей интенсивность увеличивается в 5-7 раз из-за бурного роста их костей.
Несмотря на то, что стронций-90 и цезий-137 содержатся в природе в различных минералах, они наносят губительные последствия при превышении их предельно допустимой концентрации (ПДК). ПДК цезия в питьевой воде составляет 10 бк/л, стронция 0,37 бк/л [4].
Даже в лабораторных условиях у живого человека выявить наличие стронция-90 или цизия-137 невозможно. Длительное воздействие стронция поражает костный мозг, костную ткань и в дальнейшем выливается в хроническую лучевую болезнь, опухоли кроветворных тканей и костей, а также есть вероятность возникновения лейкемии [5, 6].
Превышение концентрации цезия-137 приводит к перечню следующих заболеваний:
– цирроз печени;
– нарушение работы желудочно-кишечного тракта и системы пищеварения;
– появление вегетососудистой дистонии;
– аритмия;
– тахикардия.
Тем не менее, вред цезия-137 не так велик, как стронция-90. Если первый радионуклид можно вывести в течение 200 дней (если прекратиться его потребление в организм), то для последнего период полувыведения из организма составляет более 30 лет [7].
По результатам исследований можно сделать следующие выводы:
- Уже с середины 20-го века озеро Карачай было один из самых опасных мест в мире благодаря тому, что оно стало полигоном для ядерных отходов. На сегодняшний день радиологи утверждают, что вследствие консервации озера, уровень радиации на прилегающих участках не превышает нормы.
- На протяжении долго периода времени оз. Карачай оказывало негативное воздействие как на экологическую обстановку региона, так и на население. Помимо огромного количества заболеваний, вызванных наличием радиоактивных элементов, необходимо учитывать, что при миграции подземных вод, радионуклиды попадают в ближайшие реки и питьевые источники, следовательно, вода из питьевых источников вскоре будет непригодна для потребления.