5.Проаналізувати роль та значення водно-болотнихугідь в підтриманніекологічноїрівноваги.

Водно-болотні угіддя — це райони маршів, боліт, драговин, торфовищ або водойм — природних або штучних, постійних або тимчасових, стоячих або проточних, прісних, солонкуватих або солоних, включаючи морські акваторії, глибина яких під час відпливу не перевищує шість метрів, включаючи території, на яких можуть бути розташовані прибережні річкові та морські зони, суміжні з водно-болотними угіддями, і острови.

0. У планетарномуаспектівеликеекологічнезначеннямаютьвисокаакумулятивна і продуктивна здатність водно-болотнихугідь, їхсполучнафункціяміжсуходільними та водними типами екосистем. Виключнеекологічнезначення водно-болотніугіддямають як місцяперебування для 2/3 усіхвидіврослин і тварин, як ділянкипродукуваннябіомаси та кисню, як природнірезервуари та фільтриочищення води.

1. Основнагідрологічна роль водно-болотнихугідьполягає у перерозподілі стоку та впливі на різніформи водного режиму. Водно-болотніугіддяакумулюютьвологу, переводятьповерхневийстік у підземний, знижуютьвисотупаводковоїхвилі, збільшуютьтривалість паводку та сприяютьпопередженнюкатастрофічнихявищ. Водно-болотніугіддязбільшують величину мінімального стоку річок у посушливіперіоди. У південних районах України вони зменшують прояви засоленнявнаслідокпоповненняводоноснихгоризонтівпрісними водами.

2. Регулятивна значимість водно-болотних угідь полягає в регуляції клімату; підтримці біохімічних циклів; регуляції водних циклів;фіксації біо-енергії; накопиченні поживних речовин; очистці стоків; біологічному контролі.

3. Функція водно-болотнихугідь як середовищаперебуванняполягає в тому, що вони утримуютьзначнукількістьбіологічного та генетичногорізноманіття. Вониможутьрозглядатися як природнесховищегенетичногоматеріалу

4. З метою збереженняціннихболотнихкомплексів, віднесених до категоріїгідрологічнихзаказників та пам’ятокприроди, на їхтериторіяхвідповідно до встановленого режиму заборонено будь-яку господарськудіяльність, яка можеспричинити шкоду заповіднимоб’єктам, в першу чергу – цепроведеннямеліоративних, геологорозвідувальнихробіт та добуваннякориснихкопалин.

Радіоекологія

1. Назвати основні шляхи надходження радіонуклідів до екосистем.

У результаті випадання радіоактивних речовин забруднюються такі компоненти природного середовища, як атмосферне повітря, ґрунтовий покрив, водні маси, рослини, тварини тощо. Радіоактивне забруднення природних екосистем відбувається аерозольним, контактним або біологічним шляхом. Радіонукліди включаються у кругообіг речовин і потрапляють в організм людини з харчовими продуктами по ланцюгах живлення, наприклад: атмосферне повітря → ґрунт → трава → корова → молоко чи м'ясо → людина. Розглянемо особливості радіоактивного забруднення компонентів природних екосистем.

 

Радіоактивне забруднення ґрунтового покриву. Концентрація природних радіонуклідів у ґрунті змінюється у широких межах і залежить від інтенсивності ґрунтоутворювальних процесів. Вміст радіоактивних речовин змінюється залежно від типу ґрунту.

Різницяуконцентраціїрадіонуклідівзалежитьвідповнотиїхньогопоглинання (сорбції) ґрунтовимкомплексомістійкостізакріпленняупоглиненомустані. На інтенсивність сорбційних процесів у ґрунтах впливає їхній гранулометричний склад. Накопичення ¹³⁷Cs i ⁹⁰Sr зумовлене не лише розміром фракцій частинок, їхнім хімічним складом, але й різним мінеральним складом. Найвищі рівні техногенного забруднення ¹³⁷Cs i ⁹⁰Sr спостерігаються на дерново-підзолистих ґрунтах, дещо менші – на сірих лісових ґрунтах і найнижчі – на чорноземах.

Техногенні радіонукліди надходять у ґрунтовий покрив переважно з атмосфери. Вже через декілька років після випадання радіоактивних речовин на земну поверхню більша їхня частина потрапляє у тканини рослин, а звідти – у корм тварин та їжу людини.

Інтенсивне поглинання ґрунтами радіонуклідів перешкоджає їхньому вертикальному пересуванню по ґрунтовому профілю та проникненню у ґрунтові води і підстилаючі гірські відклади. Так радіоактивні елементи на природних луках, сіножатях і пасовищах затримуються у верхньому шарі завтовшки 0-5 см, а на ріллі переважно в орному шарі.

 Радіоактивне забруднення рослин і тварин. Ураження рослин радіонуклідами виявляється в гальмуванні швидкостіросту, зниженні врожайності і репродуктивності, а в разі великих доз опромінення може статися їхня загибель.

Рослини забруднюються переважно аерозольним і кореневим шляхами. Особливості аерозольного шляху надходження полягає в тому, що під час осідання радіоактивних частинок з атмосферного повітря відбувається пряме забруднення надземної маси рослин (листя, гілок, стовбура тощо). Механізм засвоєння радіонуклідів коріннями подібний до поглинання основних поживних макро- і мікроелементів з ґрунту. Наприклад, ¹³⁷Сs є хімічним аналогом калію, а ⁹⁰Sr – кальцію.

Розмір накопичення радіонуклідів у рослинах залежить від їхніх біологічних особливостей. Рослини, які утримують більше кальцію, накопичують ⁹⁰Sr більше, а рослини, що відзначаються високим вмістом калію, вміщують більше ¹³⁷Сs. При цьому існує прямо пропорційна залежність між щільністю радіоактивного забруднення місцевості і накопиченням радіонуклідів у рослинах.

Природні і техногенні радіонукліди надходять у організм тварини, як і до організму людини, через органи дихання, шлунково-кишковий тракт і поверхню шкіри. Однак потенційний внесок від зазначених шляхів далеко не однаковий і може становити (у відносних одиницях): через шлунково-кишковий тракт – 1000, органи дихання – 1, шкіру – 0,0001 (Константінов, Журбенко, 2003).

Головне значення у опроміненні тварин має рівень радіоактивного забруднення рослин певної місцевості, притім надходження радіонуклідів в організм тварин з питною водою у декілька разів нижче, ніж із кормами. Подібно до рослин, тварини накопичують ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr як хімічні аналоги калію і кальцію.

Різні види організмів відчутно відрізняються за своєю здатністю витримувати великі дози радіації. Загалом ссавці мають найбільшу чутливість, далі йдуть плазуни і комахи. Мікроогранізми, особливо бактерії, є найбільш стійкі до опромінення.

 Радіоактивне забруднення водного середовища. Рівень вмісту природних радіонуклідів у воді визначається кліматичними умовами і геологічною будовою певної місцевості. Природна радіоактивність вод визначається наявністю ⁴⁰К, ²³⁴U, ²³⁸U, ²²²Ra, ²³²Th та ін. Концентрація урану, радію і торію особливо велика у підземних водах.

Радіоактивність річкової води головно зумовлена радіоактивним калієм, вміст якого залежить як від хімічної сполуки гірських порід, що омиваються цими водами, так і від низки гідрометеорологічних чинників. Щільність радіонуклідів в озерних водах тісно пов'язана з хімічним складом води їхніх доплив і підземних вод. Вміст радіоактивних речовин у дощовій воді переважно невисокий, виняток становить ³Н, концентрація якого може досягати десятків пКі/дм³.

З урахуванням середнього вмісту солей у водах Світового океану (35 г/дм³) кількість калію становить 1 г/дм³, а його активність 11,8 Бк/дм³. Крім⁴⁰К, у морській воді міститься значна частка інших радіонуклідів, а саме⁸⁷Rb, ²³⁸U, ¹⁴C, ²²²Ra і ³Н.

Радіоактивні речовини, що містяться у водному середовищі, сприймаються, як і інші мінеральні елементи, рослинами і тваринами. Зауважимо, що інтенсивність накопичення радіонуклідів водними організмами перебуває у прямій залежності від температури води та кількості завислих речовин і в зворотній – від концентрації в них кальцію.

2. Проаналізувати основні методи дезактивації радіаційно забруднених ґрунтів.

Розрізняють повну і часткову дезактивацію середовища. Повна дезактивація – комплекс заходів, що виключатимуть радіаційний чинник зі складу середовища проживання і його вторинне включення доекосистемний метаболізм. Часткова дезактивація – тимчасове виняток або придушення процесу надходження радіаційного чинника в ланки екосистемного метаболізму, що призводить до зниження його накопичення в організмі жителів радіоактивних територій, в кінцевої сільськогосподарської продукції до допустимих величин.

Повна дезактивація

Повна дезактивація територій передбачає зняття верхніх верств грунтів після радіаційнихосаждений до глибини 10 – 15 див з наступним захороненням зрізів в могильниках для радіоактивних відходів. Після аварії на ЧАЕС така дезактивація було зроблено 600 населених пунктів біля загальною площею 7000 км². Близько 50% забруднених територійдезактивировались тоді двічі, зазвичай, внаслідок повторного забруднення після випадання опадів, змивів радіоактивності із забруднених зрізів абонедезактивированних територій, які перебували в безпосередній наближеності і рівні щодо об'єктів дезактивації – дитячих будинків, шкіл, лікарень, підприємств, суспільних інституцій. Потужність дози (контролювалася по-излучению) після таких надзвичайно дорогих заходів знижувалася в 3 – 4 разу. Як екранів, поглинаючих потоки іонізуючого випромінювання здійснюватиме від забруднених грунтів (захистекранированием), дезактивовані поверхні застелялися гравієм, піском, завдавався асфальт, а це призводило до10-кратному зниження потужності дози.Экранированием (гравієм, асфальтом або пластиковими покриттями) захистити 25000 км доріг. У цілому нині булодезактивировано близько 7000 будинків культури та установ, знято 200000 м³ грунтів. Ефект виявився тим щонайменше вкрай незначним через відсутність могильників для поховання радіоактивних зрізів, величезної площінедезактивированних територій, відсутності інженерних споруд для збору стічні води і відведення радіоактивних дощових змивів віддезактивированних територій.

Часткова дезактивація біологічним методом

Часткова дезактивація із єдиною метою фіксації радіоактивного забруднення в зонах відчуженості та попередження водної, повітряної (>виветриванием) міграції радіонуклідів біля з припустимими значеннями чинника здійснюється біологічним методом.Висевание багаторічних трав на забруднені грунту веде до ефективної «витягуванню» радіонуклідів потужної кореневої системою рослин з грунтів.Скашивание і надалі спалювання таких трав, поховання незначні обсяги радіоактивної золи було найефективнішим методом як локалізації (фіксації радіоактивності кореневої системою трав), і дезактивації найбільш масивних радіоактивних забруднень середовища. Встановлено зокрема ряди рослин, у відношенні їх спроможність акумулювати⁹⁰>Sr:гречиха>соевиебоби>люцерна>суданскаятрава>кукуруза. Наприклад, овес вдвічі більше накопичує ⁹⁰>Sr, ніж просо. Вивчення закономірностей поглинання рослинами радіоактивних ізотопів свідчить про залежності цього процесу як від специфіки грунтового покрову, і від біологічних особливостей культур.Л.И. Горіна (1975) найбільше накопичення спостерігала в рослинах, вирощених на дерено-підзолистих грунтах, менше – на сірих лісових і каштанових грунтах, потім насероземах і приватизація найменше – на чорноземах.

Механічний метод часткової дезактивації

Так само ефективним виявився механічний метод часткової дезактивації – глибоке орання забруднених полів з єдиною метою поховання основний частки радіонуклідів механічним переміщенням з активного гумусового горизонту трав, сільськогосподарських культур (картоплі, зернових) на більш глибокінерадиоактивние верстви і перериванням цим активноїекосистемной міграції радіонуклідів. Методика «обміну» радіоактивних верств грунтів нанерадиоактивние відпрацьовувалися в центрах НДІ «>Агрохимрадиология», на радіоактивних територіях Брянській, Калузької, Орловської, Тульської областей. Отримані результати свідчить про ефективність методу (радіоактивність гумусового горизонту знижена в $ 20 – 40 раз), його простоту і прийнятність у сільськогосподарській практиці (див. таблицю 2.1)

Дезактивация доповнюється ефективної конкурентної захистом – блокадою міграції радіонуклідів введенням угрунт аналогів їх метаболізму, калію, кальцію. Найбільший ефект зниження рівня радіоактивного забруднення врожаю виявився при надмірному спільному внесенні на російський грунт вапна, калійних добрив (200–300кг/га разів у 3–4 року) – разом із органічними добривами і гноєм. Окреме внесенняпротекторов-конкурентов у тих-таки кількостях не призводить до аналогічним реакцій блокади транспорту радіонуклідів в екосистемах. Комплексна обробка грунтів по конкурентного принципу знижує радіоактивність сільськогосподарської продукції 5 – 1 раз. Крім конкурентної блокади міграції радіонуклідів, така обробка позитивно змінює агрохім властивості грунтів. Потенціал родючості за трьомаминимизирующим властивостями – грунтової кислотності, змісту обмінного калію, фосфору зростає у 1,6 – 1,4 разу. обробка веде і до утворення складних нерозчинних сполук зі стронцієм, різко знижуючи його вступ у продуктів харчування, організм.

Чимале значення має і що з обробкою зміна pH оброблюваних угідь, втрачає властивусреднерусской смуги підвищену кислотність. Зрушення їх у лужний бік веде до різкого зниження захоплення ¹³⁷>Cs екологічними ланцюжками, продуктами харчування (таблиця 2.2)

3. Назвати принципи захисту населення при радіаційних аваріях.

Запобігання та обмеження впливу радіації на людей можливе на основі таких основних принципів: