Радиоактивное загрязнение территории после пожаров

В результате аварии, которая произошла 26 апреля 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции, расположенной в северной части Киевской области Украины, загрязненными радионуклидами оказались огромные территории Беларуси, Украины и России, а также некоторые районы стран Балтии и Восточной Европы. Свыше 20 % лесного фонда Беларуси подверглось загрязнению радиоактивными веществами. В зонах с плотностью радиоактивного загрязнения почвы (выше 1 Ки/км² (37 кБк/м²) оказалось около 5 млн. человек, из них 278 тыс. − в районах с плотностью загрязнения почвы более 15 Ки/км² (555 кБк/м²). В 1986 г. из наиболее загрязненных радионуклидами районов было отселено 116 тыс. человек, в 1990–1992 гг. – 200 тыс. человек. На загрязненных радионуклидами территориях (в результате аварии на ЧАЭС) проживает более 4,5 млн. человек, в т. ч. на территории Беларуси − около 2,7 млн. человек.

Загрязнение радионуклидами значительных территорий Российской Федерации, Украины и Беларуси произошло не только в результате чернобыльской аварии 1986 г. Загрязнение земель произошло также в 1949-1993 гг. в результа­те:

1) испытаний в атмосфере ядерного оружия на Семипалатинском ядерном полигоне, начиная с 1949 г.;

2) технологических сбросов в открытые водоисточники радиоактивных отходов и радиационных аварийных ситуаций на производственном объединении «Маяк» (Челябинская обл.) в 1949–1956 гг., 1957 г. и 1967 г.;

3) аварии на Сибирском химическом комбинате «Томск-7» 6 апреля 1993 г.

В результате крупномасштабной катастрофы на Чернобыльской АЭС наиболее загрязнены радионуклидами территории четырех сопредельных областей Беларуси, Украины и России: Гомельской, Могилевской, Киевской и Брянской. Лесной фонд этих областей представлен лесами наиболее высоких (I–III) классов природной пожарной опасности.

Леса приняли на себя и аккумулировали значительную часть радионуклидов, разносившихся в течение десяти дней из горящего четвертого блока Чернобыльской АЭС, предотвратив их дальнейшее распространение. Загрязненный радионуклидами лесной фонд является источником радиационной опасности при его неконтролируемом использовании. Это обусловлено тем, что в лесах с плотностью загрязнения почвы цезием-137 более 1 Ки/км² мощность экспозиционной дозы гамма-излучения выше по сравнению с естественным радиационным фоном, а также в них наблюдается повышенное содержание радионуклидов в лесной растительности.

Основной перенос радионуклидов происходит с дымами пожаров и нагретыми воздушными массами. На загрязненной радионуклидами территории Беларуси, России, Украины, где проживают миллионы людей, происходили в год катастрофы и ежегодно происходит значительное количество лесных пожаров, сопровождающихся мощными дымовыми выбросами.

Россия, Украина и Республика Беларусь являются сопредельными государствами, поэтому лесные пожары в одном из них могут быть источником радиоактивных выпадений на территории не только этих, но и других стран. Нередки случаи, когда лесные пожары с территории одного государства переходят на территорию другого.

Анализ горимости лесов Брянской области России более чем за 40-летний период показал, что пожарные максимумы наблюдаются с периодичностью от одного до четырех лет. Экстремально пожароопасными по метеорологическим условиям годами в лесном фонде Брянской области явились: 1992 год, когда число пожаров в области составило 953 случая и было максимальным на протяжении нескольких десятилетий, а также 1996 год (889 пожаров) и 1999 год – 604 пожара.

Аналогичная закономерность по динамике многолетней горимости лесов наблюдается и на территории лесного фонда Беларуси. Так, на территории Гомельской и Могилевской областей Беларуси 1992 год также стал годом лесопожарного пика, как и в Брянской области. В Гомельской области произошло 2203 случая пожаров на площади 4306 га, в Могилевской – 1388 случая на площади 2160 га. В 1996 году в Гомельской области произошло 1442 пожара (3301 га), в Могилев­ской – 790 пожаров (1282 га).

На территории Полесского государственного радиационно-экологического заповедника (30-километровая зона отселения и отчуждения белорусской стороны ЧАЭС) за 1991–2010 гг. произошло 247 лесных пожаров на общей площади 4374 га. Лесопожарные пики наблюдались в заповеднике в 1992 г. – 44 пожара (1205 га), 1996 г. – 35 пожаров (1953 га) и 1999 г. – 42 пожара (369 га).

На Украине в 1992 г. в районах Киевской и других областей, загрязненных радионуклидами, также возникали массовые лесные пожары, площадь горельников и гарей за этот год в 30-километровой зоне ЧАЭС превысила более 4 тыс. га.

Лесной пожар на площади 1 га может генерировать от нескольких сотен килограммов до нескольких тонн радиоактивной золы и недожога.

Пожары, генерирующие открытые источники ионизирующего излучения с уровнем загрязнения радиоактивных отходов и массой в сотни и тысячи килограммов на 1 га лесных земель, правомерно называть радиоактивными лесными пожарами.

Лесные пожары на загрязненных радионуклидами территориях – серьезная международная проблема, затрагивающая благополучие многих тысяч людей в нескольких странах. Последствия лесных пожаров в таких районах могут ухудшить состояние окружающей среды обширных регионов. Основные опасные факторы лесных пожаров – высокая температура воздуха в зоне горения, повышенное содержание углекислого газа, задымление территории.

При оценке опасности лесных пожаров в загрязненных радионуклидами лесах первостепенное значение имеют такие факторы, как твердые и газообразные продукты горения лесных горючих материалов, их запасы и удельная активность, объемы дымовых выбросов. Продукты горения могут действовать как поражающие факторы в течение продолжительного времени и на значительном расстоянии от очага лесного пожара, попадая в дыхательные пути человека. Образующиеся при лесных пожарах на загрязненных радионуклидами территориях в зонах отчуждения и отселения продукты сгорания ЛГМ – зола, недожог, дымовые аэрозоли являются открытыми источниками ионизирующего излучения: концентрация радионуклидов в золе и недожоге составляет сотни тысяч и миллионы беккерелей на 1 кг их массы.

С. И. Душа-Гудым, В. Г. Молодых отмечают, что последствия лесных пожаров на загрязненных территориях проявляются в концентрации радиоактивных веществ в продуктах сгорания в очагах горения, увеличении потоков радионуклидов из лесной экосистемы путем их ветрового перемещения с дымовым облаком, что способствует вторичному загрязнению прилегающих территорий, получению дополнительных доз облучения работников лесного хозяйства, участвующих в тушении пожаров и ликвидации их последствий.

Содержание радионуклидов в золе и недожоге хвои сосны, образующихся при лесных пожарах, увеличивается от 12 до 44 раз по сравнению с воздушно-сухой хвоей. В то же время в золе и недожоге лесной подстилки концентрация радионуклидов значительно ниже. При сжигании нижнего полуразложившегося слоя подстилки концентрация радионуклидов увеличивается в 3 раза, так как зольность полуразложившейся подстилки очень большая. Высокое удельное загрязнение радионуклидами (цезий-137) и большой потенциальный выход золы и недожога из лесной подстилки создают предпосылки для особо высокой радиационной опасности в районе устойчивых низовых и подстилочно-гумусовых лесных пожаров.

Дым лесных пожаров является не только одним из основных опасных факторов пожара, но и в условиях радиоактивного загрязнения является возможным источником переноса радионуклидов при горении загрязненных ими лесных горючих материалов, а также источником вторичного загрязнения территорий, прилегающих к очагам горения лесных пожаров (С. И. Душа-Гудым).

Дым воздействует на население, находящееся не только в зоне его распространения, но и в зонах, расположенных на значительном расстоянии от очага пожара. Радиоактивные аэрозоли, которые образовались 26 апреля 1986 г. в результате катастрофы на ЧАЭС и продолжали образовываться еще в течение двух недель после нее, распространились на значительные территории, включая лесные экосистемы. В результате ландшафтных пожаров вместе с дымовыми шлейфами происходит перемещение радиоактивных аэрозолей. Например, радиоактивные аэрозоли, возникшие в результате пожаров в 1992 году в 30-километровой зоне ЧАЭС Беларуси, уже на следующие сутки достигли г. Вильнюса, расположенного от места очага горения на расстоянии 500 км. Через сутки радиоактивные аэрозоли были зафиксированы в Швеции, повторив путь дымовых шлейфов, образовавшихся в результате первого выброса ЧАЭС в апреле 1986 года, когда они переместились от Чернобыля до Швеции и Финляндии.

Дымы лесных пожаров ухудшают микроклимат лесов и населенных пунктов, снижают прямую солнечную радиацию, задерживают ультрафиолетовые лучи, способствуют образованию туманов, изменяют ионизацию воздуха, что неблагоприятно воздействует на здоровье человека, животных и растения.