Mart 2011'te Fukushima Daiichi nükleer felaketi, doğu Japonya'nın karasal ve deniz ortamlarına benzer şekilde serbest bırakıldı. Üç reaktör çekirdeği erimiş ve sonraki hidrojen havali patlamaları, sersium-137, strontium-90 ve diğer taşatıcı ürünler, toprak ve topraklara bağlı olarak entegre etmek için 20.000 km2'den fazla bir araya geldi.
Contamination Footprint
Radyoaktif kazadan çekilme, ilk baskı sırasında rüzgar kalıpları ve sonraki yağmur olaylarıyla yoğun bir şekilde etkilendi. radyolojisinin en yüksek konsantrasyonları, bitkinin kuzey bölgelerinde, “özel dekontaminasyon alanı” içinde, yaklaşık 30 yıl boyunca benzer kimyasal davranışlarla, olayda en yüksek miktarlardaki endişe verici kalırken, çoğunlukla bitki örtüsüne bağlı olarak, yüksek miktardaki yüksek miktardaki yüksek miktardaki toprağa bağlanır.
Etkilenen alanın yaklaşık% 70'ini kaplayan ormanlar, hem balkonlar hem de ikincil kaynaklar olarak hareket ederler. Ağaçlar suları ve yaprak çöp tuzakları, yavaş yavaş yavaş tüm kaynak-to-sink yolu tarafından alınabileceği temel toprağa sokmalıdır.
Ekosistem Restorasyonlarında Temel Meydan Meydan Meydan Meydan Meydan Meydanları
Standart ekolojik restorasyon uygulamaları, bozulan bir manzarayı varsayıyor, kimyasal olarak iyi huylu kalır. Fukushima'nın tahliye bölgelerinde, ancak birincil kısıtlamalar radyolojik güvenliktir - işçiler ve bazı durumlarda, vahşi hacim azaltımı için.
İkinci bir meydan okuma, insan müdahalesi olmadan, ormanlar kuvvetli bir şekilde, biyokütlelerde cesyumu kilitliyor ve zor ulaşılabilen eğimler.Bu sınırları doğrudan insan maruz kalmaları, aynı zamanda radyoaktif materyalin çöp etkisi ile döngüsüleştiği, fungal ağlar ve vahşi oyun, on yıllardır ekosistemlerde yüksek aktivite konsantrasyonlarını sürdürebilmesi anlamına geliyor.
Üçüncü bir aşırılık meydan okuması zamansal boyuttadır: ekolojik süreçler, bölgede kabul edilebilir bir yönetim çerçevesine yol açan gerginlik, tahliye bölgelerindeki mülkiyetlerin sadakatini, hükümet otoritesi altında, koordineli müdahale ile birlikte, insan geri dönüşünün aciliyetini dengelemek zorundadır.
Anahtar Çevre Mühendisliği Stratejileri
Soil Decontaminasyon ve Cilt Azaltımı
Bugüne kadarki en büyük fiziksel müdahale, öncelikle tarım arazisinden, konut bölgelerinden ve yollardan uzaklaştırılmıştır. Uygulamada, bu, üst 5 cm toprağını şeritlemek anlamına geliyordu - ve temiz malzemeden ya da daha önce altlardan elde etmek için tasarlanmıştı.
Çevre mühendisleri şimdi bu depolanmış zeminin ayak izlerini azaltmak için hacim azaltımı teknolojilerine odaklandı. Başka bir yaklaşım, örneğin organik zengin kesiklerin ve retoriklerin vitrification of ⁇ . daha fazla engellerken, tünelin kapsadığı gibi, yüzeysel olmayan bir şekilde yeniden tanımlanmasının kimyasal olarak stabilizasyonudur.
Iitate kasabasındaki saha çalışmaları iki adımlı bir süreç test etti: İyi parçacıkları ayırmak için ıslak sınıflandırma, bu deneyleri cesium-duyucu manyetik mineralleri kullanarak geri almak için takip etti.Bu yaklaşım, temiz bir kum fraksiyonu üretmek için uygun bir şekilde elde etti.[Dönemli tipler için, günde 100 ton konsantre sulara konsantre olabilecek vaat ediyor.
Su Dekontaminasyon ve ALPS Sistemi
Fukushima Daiichi sitesinde en görünür mühendislik feats biri, hasar görmüş su arıtma sistemi ile temasa geçen çok katmanlı sudur.Demir binaları içindeki dağlardan pompalanan ve Gelişmiş Sıvı İşleme Sistemi (ALPS) aracılığıyla işlenmiş durumda.
ALPS, su molekülünün kendi başına, yüksek oranda yapılan değerlendirme ve onayları ile azaltılamayan hidrojenin zayıf bir şekilde radyoaktif olması ile birlikte, aktif olmayan bir karbon geçişine devam eden bir süreçtir.
Rejim sitesinin ötesinde, yüzey suyu kesintiye uğramak, küçük yakalama akışlarına odaklanır. Mobil kayaklı-bölge kartuşları kullanan birimler mevsimsel olarak yüksek öncelikli alanlarda ameliyat edilen boşlukları yüksek ücretli elektrotlara geri döndürerek, daha düşük enerji tüketimi ve artık kimyasal yenilenme atıkları sunan yeni birimler yeniden tasarlanır.
Phytor postalandı ve Ekolojik Analiz
Işıklı olarak, mekanik toprak çıkarılmasının pratik olduğu bölgelerin boşaltılması, fitne aracılık düşük enerjili alternatif sunar. Sunflowers ()Helianthus annuus) ve Amazonth, toprağından göksel geri çekilme oranlarının düşmesi için erken saha denemelerinde araştırıldı.
Daha geniş bir şekilde, ekolojik düzeltme kavramı - toprak minerallerinin doğal tutulması kapasitesini, kökleri ve mycorrhizal mantarları – merkezi bir mühendislik felsefesi haline geldi.T:0)Scientific Reports[Dönemli yüksek oranda yüksek çözünürlükte][Dönemli yüksek çözünürlükte, yarı iletkenlikli bitki örtüsüne göre, yüksek ısıtılmış üç kat daha yüksek ısıtılmış bir çiftliği azaltan bir altmış.
yönetilen ormanlarda, tamamlayıcı bir yaklaşım, kök biyokütleleri kullanarak derin kök salakları kullanır ve kompresyonlar ile kompresyon yapılır, bu entegre fitne sistemleri, doğal büyüme döngülerine güvenerek, genetik olarak değiştirilmiş poplar ağaçlarının kullanımını araştırır, mayınsız bir şekilde, daha fazla miktardaki buzulluk ruhsatlı radyolojinin hareketliliğini azaltır.
Habitat Yeniden İnşa Edilmiş ve Biyoçeşitlilik
Radyonun ötesinde, fonksiyonel ekosistemler kasıtlı habitat yeniden inşa etmeyi talep ediyor. Zor dönüş bölgesinde, manzara terk edilmiş pirinç pedlerinden erkenden gelen bir mozaiklere geçiş yapıyor ([Dönetici ve ekologlar, küçük yakalayıcıların temelinde ıslak alanları oluşturmak için ortaklar, özellikle de sediyo-yaralara) bu ıslak alanların nehirlere ulaşmadan önce sedisyona izin vermek için tasarlanmış.
Reforstation denemeleri, konara oak ([Dönetici:0) gibi yerel geniş çaplı türlerin kullanılması ve Japon serdarları teşvik etmek, ancak bir radyolojisi ile birlikte, kök salakları yer alan alanlarda ertelenmek [Dönemli çöpler için], taze çöplükleri yerine, çimleri tarafından yapılan bir dizi gözlemlenen ve çeşitli görüntülenen bir görüntüyü takip eden bir dizileri takip etmek için devam etmektedir.
Önemli bir başarı Tokyo salamander'in canlanmasıdır ([Dönetici:0)Hynobius tokyoensis) restore edilmiş ıslak alanlardan geri çekilmek için, nüfusun DNA analizi, büyük bir genetik şişenin ([Dönetici) izole edilmiş ceplerde devam ettiğini ve şimdi inşa edilmiş habitatlara genişletildiğini gösterir.
Araziform Stabilizasyon ve Engelleme Engelleri
Abukuma yüksek bölgelerinin dik, dağ arazileri, daha önce orman arazilerinde depolanan, daha önce sabit bir radyolojiyi salıverebilecek kalıcı bir koruma alanı oluşturur.Slope stabilizasyon bu nedenle bir öncelik sivil mühendislik görevidir: geotextil-reinforced toprak kapakları, kaya dolu gabion duvarları, baş su kanallarında ve yüzeyin kirliliğini engelleyen bir kuyuyu kontrol edin.
Containment engelleri de interim depolama siteleri ve saha dekontaminasyon kampanyaları sırasında kritik öneme sahiptir. Kırk yağmurlar sırasında ezilmiş bir zeolit yakalama ve sedibünler, bazı nehir bölgelerinde, permeable sefilli sandbaglar seçici olarak kuruldu, yıllarca pasif bir şekilde çalışır.
Gelişen bir teknik, Kawauchi köyündeki biyodegrad edilebilir hidrokarbonların kullanımı, tip olaylarında %95 oranında azaltılabilir, hidrogel degradasyonu doğal olarak altı ay içinde 3D baskılı biyoköpüllerin kullanımını içerir.Köpülteci köye yerleştirilen ve betonlara bağlı olarak su artırımının% 95 azaltımının azalmasını sağlarken, başka bir yenilik, 3D baskılı biyoköpüllülüklerin kullanımını içerir.
Yenilikçi Teknolojiler Sürüş Restorasyon
Restorasyon çabası, sadece verimlilik geliştirmekten değil, aynı zamanda işçi maruz kalmalarını sağlamak için uzaktan algılama ve robotik teknolojilerin dağıtımını hızlandırdı.Fıralı hava araçları, binbaşındaki ince geomorphic değişiklikleri takip etti, erozyonun erken uyarısını sağlayarak, kontraseptif olarak yeniden hareket ettirilebilir.
Robotik dekontaminasyon birimleri, başlangıçta reaktör binası çalışmaları için gelişmiştir, şimdi çevresel görevler için uyarılmaktadır. Yüksek basınçlı su jetleri ve entegre vakum sistemleri, insan girişinin kısıtlandığı alanlarda kirlenmiş yol yüzeyleri ve beton yapıları tutabilir.Bu arada, dijital ikiz modeller - yüksek sadakatli tüm su toplama yöntemleri - hidrolojik, geokimyasal ve ekolojik veriler çeşitli iklim senaryoları altında cezyum göçünü tahmin edebilir.
Bu modellere yapay zeka entegrasyonu, Ukedo Nehri'nde yapılan kontrol örneklerinin yüzde 90'ı üzerinde eğitim gören bir sistem öğrenme algoritmaları, artık uydu radar interferometrisinin (InSAR) yersiz bir şekilde yerleştirilmesini sağlar. Ukedo Nehri'ndeki bir AI tabanlı sistem, gerçek zamanlı uyarıları bakım ekiplerine sağlayarak kontrol etmek için gerekli olan önlemleri azaltılabilir.
Toplum-merkezli kurtarma ve Ekolojik Co-Designed Recovery and Ecological Co-Design
Mühendislik çözümleri temel sağlarken, Fukushima'nın ekosistemlerinin sürdürülebilir restorasyonu yerel topluluklara katılmadan başarılı olamaz. 2016 yılından bu yana, “Sato Restorasyon” olarak bilinen işbirliği çerçevesi, bilim insanları ve mühendisler, terk edilmiş bir oturma alanı yönetimi planlarını bir araya getirdiler.
Bu katılımcı yaklaşım pratik mühendislik değeri vardır. Yerel ekolojik su akışı kalıpları, tarihsel toprak kullanımı, ve yerli bitki direnci, yapay ıslak alanların en iyi sited ve hangi türlerin yeni kimyasal koşullar altında gelişeceğini bildiriyor. Ayrıca, yerinden edilmiş kişilerin psikolojik iyileşmesi eski köylerin görünür yeşilleştirilmesine yakın bir şekilde bağlıdır.
Bir örnek, Kawauchi köyüdür, bir topluluk tarafından yönetilen bir proje, eski bir golf sahasına bir dizi yağmur suyu-fedilen ıslak alanlara dönüştürüldü. sakinleri şimdi bu ıslak alanları eğitim yürüyüşleri ve geleneksel zanaat atölyeleri için kullanıyor, restore edilen manzaralar hem ekolojik hem de kültürel işlevleri hizmet edebilir. Namie kasabasında, eski sakinlerin meyve ağaçlarının temizlenmiş topraktan temizlenmiş bir şekilde meyve ağaçlarının nerede olduğunu kuruldu.
Uzun Süreli Takip ve Adaptif Yönetim
Tek bir remediasyon eylemi, radyolojik olarak etkilenen bir manzaranın kalıcı stabilizasyonu garanti edemez. Fukushima'da kabul edilen strateji, çevrenin Çevre Remediasyon Bilgileri Platformu ([Dönetici:0)MOE Japonya[Dönetici: 1 ).
Bu veriler açık trendleri ortaya çıkarır - konut bölgelerindeki oranları, erozyon riski yüksekse, sefilli bariyerler olduğu yerde, gerçek zamanlı sensörlerin toprak sütunu üzerinden yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş
Bir anahtar yenilik, sabit izopar izlerinin kullanımıdır (örneğin, istikrarlı cesium-133), nehir sistemleri aracılığıyla kontraseptif partiküllerin hareketini takip etmek için, gönüllü olmayan dosimetrelerin bir tributary, mühendisler, resmi ağ ve ayrıştırıcı kalıplarına karşı, gelecekteki sıcak noktalar hakkında tahminlerin doğruluğunu büyük ölçüde artırabilirler.
Future Outlook ve Bilgi Transferi
Fukushima'daki çevresel mühendislik kampanyası, arazi ölçekli arazi kirliliği ile ilgili en kapsamlı gerçek dünya laboratuvarını temsil ediyor - öğrenilen dersler - üstsoil kaldırılması ve hacim azaltımının etkinliği, uzun vadeli düzeltmeler için çamur minerallerinin gücü, arazi ölçekli kontrasesyon ile ilgili en kapsamlı laboratuvarın gerekliliği - İZMİR tarafından yönlendirilmiş durumda.
Önümüzdeki sefere, düşük enerjinin sürekli gelişimi, yüksek orandaki kirleticiler, cesium ve strontium için teşvikler, bağımsız çevre robotlarında ilerlemelerle birlikte, muhtemelen hem maliyet hem de gelecekteki gerilemelerin ayak izlerini azaltacaktır.
Her şeyden önce, Fukushima'nın deneyimi, bir nükleer kazadan sonra çevresel mühendisliğin bir zamanlar temizlenmediğini gösteriyor, ancak sivil, kimyasal ve ekolojik mühendisliği birlikte topluluk katılımı ve şeffaf iletişim ile birlikte çalışarak, bir kez daha felaketin hafızasını alamayan bir duruma rehberlik etmek mümkün.
Uluslararası işbirliği, şu anda Orta Asya'daki geleneksel uranyum madenlerinin bir konsorsiyumu, hızlı bir konsensasyon haritası için protokollerin yanı sıra, Ukrayna'daki Chernobyl Exclusion Bölgesi ve Marshall Adaları'nın nükleer test sitelerinin ilk saha uygulaması, Orta Asya'daki bir uranyum madenciliği sitesi için planlanmaktadır.