ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
Л. А. ПЕРЦОВ
ИОНИЗИРУЮЩИЕ
ИЗЛУЧЕНИЯ
БИОСФЕРЫ
МОСКВА АТОМИЗДАТ 1973
УДК 551.521.6
/М9
П е р ц о в |
Л . А. |
Ионизирующие излучения |
био |
сферы. М., Атомиздат, |
1973, стр. 288. |
|
|
Монография |
состоит |
из двух частей. В первой |
час |
ти излагаются материалы, отражающие закономерности формирования природных лучевых нагрузок растений, животных и человека. Показаны причины, обусловли вающие колебания этих нагрузок. Рассматривается влияние современного технического прогресса на сдвиги составляющих радиационного поля. Расшифровывается концепция радиационного фона и дается его классифи кация. Приводятся данные о радиоактивности компо нентов внешней среды, тканей растений, животных и человека. Наряду с оригинальными данными исполь зуются отечественные и зарубежные литературные ма териалы.
Во второй части представлен аналитический обзор потенциальных источников радиоактивного загрязнения биосферы. Приводится оценка степени опасности ве роятных неконтролируемых поступлений радионуклидов во внешнюю среду. Рассматривается механизм их рас пространения в воздухе, в реках, в почве и по биоти ческим цепочкам.
Таблиц 97, рисунков 43, библиография — 685 ссы
лок.
П |
02102—088 88—72 |
Атомиздат, 1973 |
|
034(01)—73 |
|
|
|
ОТ АВТОРА
В отечественной и зарубежной литературе пока еще отсут ствуют радиоэкологические обобщения, рассматривающие ме ханизмы формирования различных по виду, составу й генезису источников ионизирующих излучений, нет систематизации ха
рактера их взаимодействия |
с животными и |
растительными |
|
организмами, недостаточно |
освещены |
основные |
закономерно |
сти возникновения лучевых |
нагрузок |
в ландшафтных системах |
|
различного профиля. |
|
|
|
Настоящая работа представляет собой попытку получения такого сводного материала на основе критического осмыслива
ния положений, |
развитых в |
радиоэкологии в последнее |
время, |
|
и использования |
прикладных |
данных ядерной |
геофизики и |
|
ядерной метеорологии. |
|
|
|
|
Широкий размах исследований в этой области |
и |
обилие |
||
накопленных фактов обусловили необходимость |
ограничить |
подбор литературного материала. В обзоре использованы толь ко наиболее существенные и проверенные работы.
При составлении отдельных глав большое внимание уде лялось освещению количественных характеристик на общем фо не качественной трактовки явления.
Законченная количественная теория всех тех событий, кото
рые являются |
сферой генеральных интересов радиоэкологии, |
по-видимому, |
дело недалекого будущего. |
Что же касается качественных характеристик путей взаимо действия естественных и искусственных ионизирующих факто ров внешней среды с организмом и обстоятельств, регулирую щих радиационный режим биогеоценозов, то после уточнения основных процессов миграции радионуклидов по косным и биотическим системам этот кардинальный вопрос можно будет считать в принципе решенным.
При обобщении материалов, созданных предшественниками, и попытке их в некоторой мере пополнить собственными дан ными и исследованиями сотрудников, с которыми автор работал
з
в разные периоды времени (1945—1970 гг.), учитывалось, что объединение в одно целое всего того, что стало известно и в той или иной степени относится к радиоэкологии, является за
дачей чрезвычайно |
сложной, в |
ходе решения |
которой |
нельзя |
||
избежать |
упущений |
и добиться |
равномерного |
освещения всех |
||
затронутых вопросов. Но здесь |
мы руководствовались |
общепри |
||||
нятым мнением о том, что стремительно возрастающий |
поток |
|||||
научной |
информации создает |
реальную опасность |
потери в |
массе новых фактов основной цели исследований, и это оправ
дывает тех, кто рискует взяться за синтез фактов |
и теорий, |
хотя бы знание в некоторых из этих областей было |
неполным |
и полученным из вторичных источников. |
|
Большую помощь на последнем этапе анализа литературно го материала нам оказала И. Н. Верховская, любезно предо ставившая в пользование редкие работы и обратившая внима ние на некоторые весьма интересные публикации. Пользуясь случаем, приношу ей свою благодарность.
Ч А С Т Ь П Е Р В А Я
ЕСТЕСТВЕННЫЕ
ИСТОЧНИКИ
ИЗЛУЧЕНИЯ
ГЛАВА t
ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАДИОЭКОЛОГИИ
§ 1. ВСТУПЛЕНИЕ
Геофизика — наука, изучающая физические свойства земно го шара в целом и физические процессы, совершающиеся в его твердой (литосфере), жидкой (гидросфере) и газообразной (атмосфере) оболочках.
В связи с многообразием процессов, интересующих геофи зику, последняя подразделяется на несколько самостоятельных областей, в числе которых представлена и новая, быстро раз вивающаяся дисциплина — ядерная геофизика. Главнейшей за дачей ядерной геофизики является изучение процессов, в ко торых существенное или решающее значение имеет естествен ный распад природных радионуклидов. Поэтому изучение ра диоактивности почвы, воды и воздуха представляет собой клас сическую область исследований ядерной геофизики [1].
В силу этих же обстоятельств ядерная геофизика имеет много точек соприкосновения с радиоэкологией, так как воору
жает |
ее |
первичными |
представлениями |
о законах |
формирова |
||
ния |
природных лучевых |
нагрузок бионтов *, об |
особенностях |
||||
поля ионизирующего излучения, в сфере которого |
протекает |
||||||
жизнедеятельность всего |
населения планеты, информирует об |
||||||
интимных |
механизмах, |
управляющих |
флюктуацией |
лучевых |
|||
нагрузок, |
и обеспечивает |
радиоэкологию основными |
методами |
дозиметрического обследования среды обитания.
Радиоэкология по своему содержанию, значению и генети ческим связям представляет ветвь более крупной и зрелой на учной дисциплины — экологии, которая, в свою очередь, яв ляется составной частью общей и старшей научной области — биологии. Как известно, биология распадается на ряд обособ ленных научных дисциплин, одна из которых — экология — ис следует образ жизни животных и растений, а также те стороны их отношений со средой, от которых зависит успешность их выживания, развития и размножения.
* Бионты —• живые организмы.
Основным теоретическим положением современной экологии
является |
представление |
о |
диалектическом, |
противоречивом |
|||
единстве |
организмов |
(видов) |
и |
среды их обитания. |
Поэтому |
||
ведущая |
концепция |
этой |
теории |
постулирует |
то, что |
всякий |
организм, вид* и популяция** живет за счет своей специфиче
ской среды, |
вне |
взаимодействия |
с которой он прекращает свое |
|||
существование. |
Идея |
исторического |
единства организмов |
и |
||
среды была |
хорошо |
разработана |
И. |
М. Сеченовым (1861), |
ко |
торый писал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, в связи с чем в научное опре
деление организма должна входить и |
среда, |
влияющая на не |
|
го» [2]. |
|
|
|
В связи с дифференцированием |
вопросов, |
посвященных |
|
анализу взаимоотношений организма, |
вида |
или |
сообщества с |
внешней средой, современная экология включает три крупных раздела:
1.Экологию особей, основной задачей которой является вы яснение механизмов взаимодействия отдельных организмов (особей) со средой, что в итоге определяет возможность их выживания, развития и размножения.
2.Экологию популяций, посвященную изучению условий
формирования |
структуры |
и динамики естественных группиро |
вок особей одного вида. |
|
|
3. Экологию |
сообществ, |
или биоценологию***. Этот раздел |
экологии изучает особенности межвидовых взаимоотношений в конкретной ассоциации организмов, структуру таких сообществ, взаимодействие этих сообществ с факторами внешней среды, влияние последних на их развитие и т. п.
Такое расчленение экологии позволяет рассматривать зако номерности взаимодействия живого мира со средой на трех разных уровнях: единичных организмов, популяций и сооб ществ.
По существу взаимодействие организмов со средой иссле дуется каждой биологической наукой, но в отличие от других экология рассматривает лишь те стороны взаимодействия, ко торые предопределяют выживаемость, развитие и размножение
особей, |
а также структуру |
и динамику образуемых |
ими |
по |
пуляций |
и биоценозов [3]. |
|
|
|
Кроме того, экология анализирует не только такие соотно |
||||
шения бионтов с геофизическими компонентами внешней |
сре |
|||
ды, которые протекают в |
природных ландшафтных |
условиях |
*Вид — совокупность особей, сходных по морфологическим и физиоло гическим свойствам, имеющих общее происхождение и дающих плодовитое потомство.
**Популяция — совокупность особей одного вида, населяющих опреде ленный ландшафт, территорию.
*** Биоценоз — совокупность живых организмов, населяющих участок зреды с более или менее однородными условиями,
и имеют естественное |
происхождение, |
но и те, которые вы |
||
шли из-под контроля |
человека, приобрели относительную неза |
|||
висимость и |
широкое |
распространение |
(ядохимикаты, |
детерген |
ты и т. д.). |
|
|
|
|
Во всех |
тех случаях, когда деятельность человека |
приводит |
к каким-то морфологическим, геохимическим или иным ланд шафтным перестройкам, обусловливающим очевидное или вре менно скрытое видоизменение среды обитания, характер вновь формируемых взаимоотношений организма с искусственно соз данным фактором непременно оказывается в сфере пристально го внимания экологии на всех ее уровнях. При этом следует отметить, что в более полном объеме закономерности инте грального влияния факторов внешней среды на жизнедеятель ность сообществ раскрываются биогеоценологией.
По определению В. Н. Сукачева, «Биогеоценоз представ ляет собой совокупность на известном протяжении земной по верхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира, микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющую особую специфи ку взаимодействия слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими силами природы и представляющую внутреннее противоречи вое диалектическое единство, находящееся в постоянном дви жении и развитии». Поэтому под биогеоценозом можно подра зумевать дискретную ячейку ландшафта со всем его населе нием, за которой признается такое же специфическое функ ционирование, как и за деятельностью на уровне клетки или отдельного организма [4, 5].
В этой связи основную задачу радиационной биогеоценоло-
гии как самостоятельной дисциплины видят в выявлении ха |
||
рактера действия ионизирующих излучений на биоценозы и во |
||
всестороннем |
изучении особенностей проявления |
ионизирующе |
го фактора как важного экологического компонента внешней |
||
среды, способного вызвать благоприятные или отрицательные |
||
изменения в органических ассоциациях и в связи с этим быть |
||
полезным или вредным агентом в народнохозяйственной дея |
||
тельности человека [6—8]. Разработка методов борьбы с вред |
||
ным действием этих агентов, предвидение, прогнозирование и |
||
своевременное |
предупреждение появления самой |
возможности |
изменений |
среды обитания — область деятельности геогигие |
ны [9]. |
|
§ |
2. НЕКОТОРЫЕ З А Д А Ч И Р А Д И О Э К О Л О Г И И |
Интенсивные испытательные ядерные взрывы, сопровож дающиеся радиоактивным загрязнением атмосферы, гидросфе ры и педосферы, привели к тому, что на земной поверхности сейчас трудно найти такой субстрат, в котором бы полностью
отсутствовали осколочные радионуклиды. Повсеместное рас пространение радиоактивного загрязнения, получившее назва ние глобального, наряду с использованием ионизирующих из лучений в народнохозяйственных целях способствовало выде лению радиоэкологии в практически самостоятельную дисцип лину.
Если до открытия методов искусственного расщепления атомных ядер известные сведения о природной радиоактивно сти сферы обитания человека особого интереса у экологов не вызывали, то многочисленные радиобиологические, геофизиче ские и геохимические исследования последних лет позволили установить, что ионизирующее излучение является непремен ным спутником всех жизненных процессов, протекавших и про текающих на нашей планете, и что при определенных обстоя тельствах интенсивность воздействия на все живое может суще ственно возрастать, вызывая резкие соматические или генети ческие изменения. Именно эти обстоятельства побудили в об щеэкологических и радиобиологических руководствах выделять
специальные |
разделы для |
рассмотрения радиоэкологических |
|||
материалов и способствовали выходу в свет |
профилированных |
||||
радиоэкологических изданий |
[10—13]. Во |
всех этих |
работах |
||
дается весьма |
сходное определение радиоэкологии как |
дочер |
|||
ней ветви общей экологии. Например, в одной из ранних |
ра |
||||
диоэкологических работ А. А. Передельский |
определяет |
ра |
диоэкологию как науку, посвященную изучению взаимоотноше ний радиоактивной среды и сообществ, исследующую законы миграции радионуклидов и роль в этих процессах организмов, а также выявляющую индикаторные виды, которые свидетель
ствуют о местах залегания |
радиоактивных руд |
и |
о |
наличии |
|
радиоактивных загрязнений |
и т. д. [14]. Аналогичное |
определе |
|||
ние радиоэкологии |
дает в |
своей оригинальной |
монографии и |
||
Г. Г. Поликарпов |
[12]. Он отмечает, что радиоэкология |
призва |
на для выяснения количественной характеристики и предвиде ния действия человека на природу и в конечном счете на само го себя через создание нового экологического фактора — искусственых радионуклидов.
Развернутое определение радиоэкологии, хорошо согласую
щееся |
с |
принципами, |
рассматриваемыми |
в общей экологии, |
дано |
А. |
М. Кузиным |
[11, 15]. Он пишет, |
что радиоэкология |
изучает те связи, которые имеются или возникают в природе между радиоактивными веществами и их излучениями, с одной стороны, и с существованием и развитием живых организмов и их сообществ — с другой стороны. Он подчеркивает, что так как среди бионтов в конечном счете экологию интересует чело век, живущий не только в сельской местности, но и в больших городах и промышленных центрах, то под «природными усло
виями» в определении задач радиоэкологии следует |
понимать |
все сложившиеся к настоящему времени условия |
жизни на |