Ионизирующее излучение

Представляет собой поток элементарных частиц и/или квантов электромагнитного излучения, который при взаимодействии со средой образует ионы разных знаков.

Источники излучения делятся на природные и искусственные.

Природные источники:

• • самопроизвольный (спонтанный) распад радионуклидов, содержащихся в почве, воде и атмосфере;
• • термоядерные реакции, протекающие в недрах Солнца и других звезд;
• • космические лучи.

Искусственные источники:

• • искусственные радионуклиды;
• • технические устройства (рентгеновские аппараты, ускорители элементарных частиц, ядсрныс реакторы).

Типы излучений (имеющих наибольшее экологическое значение):

• 1) коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):
  • а) рентгеновское излучение;
  • б) гамма-излучение;
• 2) потоки частиц (корпускулярное ионизирующее излучение):
  • а) бета-частицы (электронов и позитронов);
  • б) альфа-частицы (ядер атома гелия-4).

Энергия частиц ионизирующего излучения варьирует от нескольких сотен электронвольт (рентгеновское излучение, бета-излучение некоторых радионуклидов) до 1000 электронвольт и выше (протоны космического излучения). Проникающая способность ионизирующего излучения в конденсированных средах лежит в диапазоне от нескольких микрометров (альфа-излучение радионуклидов) и сантиметров (бета-излучение) до нескольких метров (рентгеновское излучение) и сотен метров (гамма-излучение). С учетом этих обстоятельств считается, что радиоактивные альфа- и бета-источники наиболее опасны при попадании внутрь организма, в то время как рентгеновское и особенно гамма-излучение могут оказывать неблагоприятное действие на расстоянии. В отношении поглощенных радионуклидов следует иметь в виду, что некоторые из них могут избирательно накапливаться в различных органах, например ^9(,Sr — в костях, ^1l7Cs — мышцах, ^Ш1 — в щитовидной железе.

Ионизирующее излучение, испускаемое природными радионуклидами, содержащимися в воде, почве и атмосфере, в совокупности с космическими лучами создает фоновое излучение, к которому приспособлены практически все современные живые организмы. Его интенсивность закономерно нарастает с увеличепнем высоты над уровнем моря. Максимальное значение фонового излучения зарегистрировано высоко в горах, образованных гранитными породами (последние характеризуются повышенным содержанием радионуклидов).

Выделяют два вида биологических эффектов радиации.

• 1. Детерминированные, для которых существует дозовый порог, выше которого тяжесть эффекта зависит от дозы. К таким эффектам относятся острая и хроническая формы лучевой болезни, а также локальные лучевые повреждения, характеризующиеся длительным течением (лучевой ожог кожи, помутнение хрусталика глаза и др.).
• 2. Вероятностные (стохастические) эффекты — эффекты, не имеющие дозового порога. Считается, что вероятность этих эффектов пропорциональна дозе, а тяжесть их проявления не зависит от дозы. Различают канцерогенные (злокачественные опухоли, лейкозы) и генетические (наследственные болезни, обусловленные генными мутациями) вероятностные эффекты. Как правило, они характеризуются длительным латентным периодом (10 лет и более).

Установлено, что на сложноорганизованные и высокоразвитые организмы, в том числе человека, ионизирующее излучение оказывает более выраженное повреждающее действие. При этом в первую очередь страдают делящиеся недифференцированные клетки быстро обновляющихся тканей — кроветворной ткани, кишечного эпителия и др.

Загрязняющие вещества

За последние годы в результате интенсивной производственной деятельности человека и повышения частоты природных катастроф поступление загрязняющих веществ в окружающую среду существенно увеличилось.

По происхождению загрязняющие вещества подразделяются на следующие:

• а) вещества природного происхождения (поступают в окружающую среду, как правило, в результате естественных, чаще катастрофических процессов (пепел при извержении вулкана, дым от лесных пожаров и др.);
• б) вещества антропогенного происхождения; наибольшее экологическое значение из них имеют:
  • • в атмосфере — газы (диоксид углерода, угарный газ, диоксид серы, оксиды азота, озон и др.), взвешенные частицы (сажа, аэрозоли кислот и соединений тяжелых металлов), пирены (в том числе сильный канцероген — бензепирен), органические соединения, формирующие фотохимический смог, пары нефтепродуктов и др.;
  • • в гидросфере — растворимые соли тяжелых металлов, органические соединения, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты и др.;

• в литосфере — соли тяжелых металлов, нитраты, нитриты, фосфаты, гербициды, инсектициды, фунгициды, хлор-, фтор- и фосфорсодержащие углеводороды и др.

Негативные последствия химического загрязнения окружающей среды заключаются в ухудшении условий жизни человека и снижении устойчивости природных биогеоценозов.