Auswirkungen der Strahlung auf Pflanzen und Tiere

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Auswirkungen von Strahlung auf Pflanzen und Tiere.

Auswirkungen der Strahlung auf Pflanzen:

Nach Angaben der Health Physics Society haben Strahlungen einen positiven Effekt auf das Pflanzenwachstum bei niedrigeren Strahlungswerten und schädliche Auswirkungen auf hohem Niveau. Pflanzen benötigen einige Arten nichtionisierender Strahlung wie Sonnenlicht für die Photosynthese. Diese Sonnenstrahlungen sind zwar für das Überleben von Pflanzen von entscheidender Bedeutung, aber andere Formen nichtionisierender und ionisierender Strahlungen sind für Pflanzen schädlich.

Die ultraviolette Strahlung beeinflusst das Pflanzenwachstum und das Keimen. Der Schaden ist proportional zur empfangenen Strahlung. Durch Strahlenbelastung kann der Boden dicht werden und die Nährstoffe verlieren, die Pflanzen zum Wachstum benötigen. Die in Laboratorien durch Zuführung von ultravioletter Strahlung durch gefilterte Lampen durchgeführten Experimente zeigten, dass höhere Strahlungsdosen, die an die Pflanzen verabreicht wurden, sehr schädlich waren.

Strahlungen unterbrechen den stomatalen Widerstand. Die Stomata sind ein kleines Luftloch im Pflanzenblatt, das auch die Wasserstände kontrolliert. Bei zu starker Verdampfung aufgrund intensiver Strahlung befinden sich die Stomata in der Nähe des Wasservorrats. Wenn sich die Stomata über einen längeren Zeitraum nicht öffnen können, wird das Wachstum der Pflanze behindert. Längere Strahlenbelastung kann die Stomata vollständig beschädigen und letztendlich wird die Pflanze zerstört.

Pflanzenzellen enthalten Chromosomen, dh das genetische Material, das für die Pflanzenvermehrung verantwortlich ist, wenn die Decke durch Strahlung stark geschädigt wird, wird die Fortpflanzung behindert. Da die UV-Strahlung die Zellen zerstört, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer Mutation. Betroffene Pflanzen sind oft klein und schwach mit veränderten Blattmustern.

Längere Strahlenbelastung kann die Fruchtbarkeit der Pflanze vollständig zerstören und die Pflanze stirbt allmählich ab. Die Umgebung wird auch zu Poisoneel und kann das Wachstum zukünftiger Nachkommen verhindern. Studien haben gezeigt, dass nach dem verheerenden Tschernobyl-Unfall die Kräuter, Pflanzen und Böden Schwedens und Norwegens viele Tage lang mit radioaktivem Regen überschüttet wurden, der durch den Boden und schließlich in den menschlichen Körper in die Nahrungskette gelangte. Noch heute sind die Flechten, die die Menschen essen, mit Radionukliden verseucht. Radionuklide erhöhen auch die Mutationsrate in Pflanzen. Radioaktive Elemente sammeln sich in Bodensedimenten, Luft und Wasser an und erreichen letztendlich den Menschen.

Intensive Strahlungen töten Pflanzen aber anders. Bäume und Sträucher variieren in ihrer Reaktivität und Empfindlichkeit gegenüber radioaktiven Substanzen. Diese Variation wird hauptsächlich aufgrund der unterschiedlichen Größe und Chromosomenzahl festgestellt. Sparrow hatte berichtet, dass Pflanzen mit einer geringeren Anzahl von Chromosomen ein größeres Angriffsziel als Strahlen mit einem Übermaß an kleinen Chromosomen bieten.

Laut einem Bericht von 1990 enthält jede Tonne Phosphatdünger 82 kg Fluor und 290 Mikrogramm Uran, die den Boden und die Pflanzen stark verschmutzen. In der Küste von Kerala zwischen Charava und Neendakara enthält der Boden Monazit mit radioaktivem Element Thorium. Aufgrund dessen ist die terrestrische Strahlung in diesem Gebiet sehr hoch, dh 1500-3000 Milliroentgens (mr) pro Jahr. In Kerala ist die Häufigkeit des Auftretens des Downs-Syndroms ebenfalls recht hoch.

Laut einer Umfrage aller indischen Institute of Medical Sciences (AIIMS) in einer hoch exponierten Gruppe in Kerala wurde eine hohe Prävalenz von geistiger Retardierung und Downs-Syndrom festgestellt. Die Prävalenz des Down-Syndroms lag bei 1000 bei 0, 93. Die Wissenschaftler spekulieren, dass die Strahlung die Alterung von Eizellen beschleunigt und primären Trisomdy verursacht. Die Häufigkeit des Down-Syndroms bei Nachkommen steigt mit dem Alter der Mutter. Die höchste Häufigkeit tritt bei Nachkommen von Frauen in der Altersgruppe von 30-40 Jahren auf, dh 1: 81.

Die folgende Tabelle zeigt die Häufigkeit des Down-Syndroms in einigen Ländern :

Einem Bericht der University of Southern California zufolge kam es infolge des Tschernobyl-Unfalls zu einer enormen Strahlenbelastung in der Umgebung. Zusammen mit der Bevölkerung und den Tieren waren auch die Pflanzen stark betroffen.

Einige Pflanzen wie Kiefern starben sofort. In der Nähe von Atomkraftwerken ist die Strahlenbelastung vergleichsweise hoch, und viele Radionuklide, insbesondere Cäsium 137, Jod 131, Strontium 90 und Kohlenstoff-14, treten dort in Hülle und Fülle auf und sammeln sich in Pflanzengewebe, das in dieser Region wächst. Pflanzen absorbieren maximales Licht in der Nähe von 280 nm. Aus diesem Grund sind pflanzliche Proteine ​​anfälliger für ultraviolette Strahlung.

In Pflanzen werden durch UV-Strahlung 20 bis 50% weniger Chlorophyllgehalt und schädliche Mutationen beobachtet. Ein Bericht der Australian National University legt nahe, dass UV-B-Strahlung (dh UV-biologische Strahlung) die Wirksamkeit der Pflanzen-Photosynthese in Pflanzen um bis zu 70% reduziert. Aufgrund intensiver UV-Strahlung tritt eine stärkere Verdunstung des Oberflächenwassers durch die Stomata der Blätter auf, was zu einer Verringerung des Bodenfeuchtigkeitsgehalts führt.

Viele Meeresalgen und andere Unkräuter sammeln sich in ihrem Körper in hoher Konzentration an Radioneukliden. Seegras Sargassam enthält eine hohe Konzentration an Jod-131. Mangan 54 (Mn-54) reichert sich auch in Algen und anderen Meeresorganismen an. Zirkonium 95 (Zr-95) wird von Algen absorbiert. Ce-141 wird hauptsächlich in Algen gefunden, die in den Küstenmeeren leben. Ähnlich viele andere Radionuiclides sammeln sich auch in verschiedenen Meeresunkräutern und Algen an und erreichen den Menschen schließlich über Meeresfrüchte.

Auswirkungen der Strahlung auf Tiere:

Biologische Wirkungen von Strahlung sind im Allgemeinen bei Mensch und Tier üblich. Höhere Tiere sind anfälliger für genetische Schäden durch Strahlung. Die Exposition ist bei höheren Tieren höher als bei den niedrigeren Tieren wie Fliegen und Insekten. Studien zu Drosophila haben gezeigt, dass die Mutationsrate unter Strahlenbelastung enorm gestiegen ist.

Nach dem Tschernobyl-Unfall in der Sowjetukraine wurden in den Rentierherden Schwedens und Norwegens hohe Anhäufungen von Cäsium-137 und Jod-131 festgestellt. Ce-137 und I-131 reichern sich stark in pflanzlichen und tierischen Geweben an. Viele Nagetiere sterben sofort nach dem Austreten. Die Inbetriebnahme eines Siedewasserreaktors (BWRS) in den USA, Europa, Indien und anderen Ländern hat die Umwelt enorm belastet.

Selbst die geringe Menge an Radionukliden kann bei Tieren zu einer Erhöhung der Mutationsrate führen. Tödliche Dosen ausfallender Strahlungen gelangen durch Beweidung auf verschmutzten Böden zu Katzenhölzern. Die Radionuklide treten in den Stoffwechselzyklus ein und bauen sich dadurch in DNA-Moleküle in tierischen Zellen ein, was zu genetischen Schäden führt. Strahlung induziert im Allgemeinen ionisierende und photochemische Reaktionen und bindet sich dadurch in DNA-Moleküle in Tierzellen ein, was zu genetischen Schäden führt.

Aufgrund der hohen Kosten der chemischen Wiederaufbereitung wird üblicherweise eine gewisse Menge an nuklearem Abfallmaterial ins Meer freigesetzt. In der britischen Westküste wurden in den letzten dreißig Jahren die folgenden Isotope freigesetzt. Zu den wichtigen Isotopen in der Ableitung gehören Zr ⁹⁵, Nb ⁹⁵, Ru ¹⁰⁶, Cs ¹³⁷ Ce ¹⁴⁴, Pu ²³⁸, Pu ²³⁹ und Pu ^240. In den USA befinden sich acht Kernkraftwerke entlang des Ufers des Michigansees und des Hudson River. Aus diesem Grund wird in diesen Gewässern eine große Anzahl langlebiger Radionuklide gefunden, die für Wassertiere und Fische giftig sind.

Die radioaktiven Abfälle werden zwar verdünnt und in stabile Behälter verpackt, bevor sie ins Meer gelangen, aber viele Meerestiere nehmen sie selektiv auf. Die Radioisotope von Cäsium, Zink, Kupfer und Kobalt reichern sich in den Weichteilen dieser Tiere an, die von Radon, Crypton und Calcium in den Knochen. Algen konzentrieren sich auf Kobalt und Jod. Seekraut Porphyra, das zur Herstellung von Brot verwendet wird, wurde mit radioaktivem Ruthenium (Ru ¹⁰⁶ ) kontaminiert.

Es wird auch von Krabbenmuskeln und Fischgewebe berichtet. Mytilus edulis sammelte 95% von Ru ¹⁰⁶ in seiner Schale. In ähnlicher Weise wird Radionuklid Iod -131 in Meeresorganismen angereichert gefunden. Strontium (Sr-90 und Sr-89) wird in hohen Anteilen in Muscheln von Mollusken, Krebstieren und Knochen von Fischen gefunden, Cs-137 wird hauptsächlich in Krustentieren gefunden. Die Konzentration von Cs-137 in der Krabbenschale beträgt 50%, in der Muskulatur 22% und in der Leber und in anderen Geweben die Konzentration von Cs-137 10%.

Zink-65 (Zn-65) wird in Leber, Milz und Kiemen verschiedener Fische gefunden. Mangan (Mn-54) ist auch in hoher Konzentration in Mollusken, benthischen Organismen, Austern und Algen zu finden. Phosphor (P-33) kommt in erheblichen Mengen in Fischgeweben vor. Lachsfische, Sägefische und Thunfisch weisen eine hohe Konzentration an Eisen (Fe-56) auf.

In ähnlicher Weise werden auch viele andere Radionuklide wie Ce-141, Zr-96, Co-60 von Wassertieren berichtet, und alle diese schädlichen Radionuklide verursachen neben schädlichen Wirkungen in diesen Organismen auch den Endverbraucher, dh den Menschen, über die Nahrungskette und verursachen schwerwiegende Gesundheitsgefahren zur Störung von Stoffwechselveränderungen und physiologischen Prozessen. Strahlenbelastung durch Strahlungstherapie hat auch einige schädliche Auswirkungen.

Mit dem Fortschritt in der Veterinärmedizin wird die Strahlentherapie zunehmend zur Behandlung von Tierkrebs eingesetzt. Strahlung kann sich auf normale Zellen und Krebszellen auswirken, aber lokalisierte Röntgenstrahlen können Tumore heilen oder kontrollieren, die möglicherweise nicht allein durch Operation oder Chemotherapie abgetötet werden. Auch bei Tieren funktioniert Krebs ähnlich wie beim Menschen.

Dysfunktionelle Zellen beginnen sich zu vermehren und dieses Wachstum führt dazu, dass gesunde Zellen um sie herum zerstört werden. Tiere werden normalerweise 2-5 Wochen behandelt. Nebenwirkungen der Strahlentherapie treten innerhalb von 3 Monaten nach Absetzen der Behandlung auf und umfassen Trockenheit und Juckreiz in der Haut, Alopezien oder Haarausfall und Hyperpigmentierung der Haut um die Tumorstelle herum.

Wenn sich der Tumor im nasalen oder oralen Bereich befindet, können sich Schleimhautbereiche in Nase und Mund entzünden und irritieren. Darüber hinaus setzen die Tumore häufig ab, wenn die Krebszellen absterben. Schwerwiegendere Nebenwirkungen können einige Nervenschäden und entweder das Absterben oder Verhärten von gesundem Gewebe, dh Fibrose, einschließen. Die meisten dieser Zustände sind zwar vorübergehend, aber Hautverfärbungen und Haarausfall sind oft dauerhaft.