Приземные и подводные ядерные взрывы проводились в районе Губы Черной на Южном острове архипелага Новая Земля. Здесь до сих пор сохраняется существенное (до 400 мкР/час) радиоактивное загрязнение прибрежной полосы и шельфа на площади в несколько гектаров. Эта территория в настоящее время имеет статус санитарно-защитной зоны.

За период с 1965 по 1991 г. на Новоземельском полигоне было проведено 48 подземных ядерных взрывов. Они приводили в ряде случаев к кратковременному увеличению радиоактивного фона на ограниченной территории. Специалисты практически исключают выход радионуклидов из штолен, в которых проводились испытания.

Наиболее сильное радиоактивное загрязнение окружающей среды произошло в результате ядерных взрывов, проведенных в период с 1954 по 1962 г. Загрязнение распространялось на территорию, площадь которой намного больше площади, занятой полигоном. Загрязнения от ядерных взрывов на Новой Земле достигли Урала, Западной Сибири и других сильно удаленных от полигона территорий.

Радионуклиды очень эффективно концентрируются во мхах и лишайниках. Эти растения являются активными сорбентами аэро-техногенных поллютантов. На Ямале во мхах и лишайниках радионуклидов содержится от 3,0 до 16,0 Вq/кг. Это относится к стронцию-90 и цезию-137. В период проведения испытаний это содержание было примерно в четыре раза больше.

Когда радионуклиды попадают в почву, они концентрируются преимущественно (на 70–85 %) в моховой подушке.

С течением времени концентрация радионуклидов уменьшается. За время, прошедшее после проведения взрывов, она уменьшилась вдвое, от 0,34 Кu/кв. м до 0,17 Кu/кв. м. В травянистой и кустарниковой растительности обнаруживается меньшее количество радионуклидов.

Повышенная радиоактивность лишайников и мхов опасна для человека прежде всего потому, что она по пищевой цепочке «лишайник — олень — человек» попадает к человеку и опасна для него вследствие внутреннего облучения. В Арктическом регионе удельная активность цезия-137 и стронция-90 в пищевой цепочке в сотни раз больше, чем в более южных районах. По данным Института радиационной гигиены, активность цезия-137 в лишайнике была на порядок выше, чем в травах. Характерно, что на западе арктической зоны России она была в два раза выше, чем на востоке этой зоны. После испытания ядерного оружия среднее содержание цезия-137 увеличилось в мышцах скандинавских оленей до 2700 Bq/ кг живой мышцы. Содержание стронция-90 в костях оленей достигло уровня 7400 Bq/кг. Выявлена четкая корреляционная связь между числом онкологических заболеваний и уровнем радиационного облучения. Удельная активность стронция-90 в костной ткани оленеводов примерно в 60 раз превышает аналогичные значения у людей, которые не связаны с оленеводством.

Северные территории России сильно загрязнены вредными химическими веществами. Источниками такого загрязнения являются как гражданские, так и военные объекты. Вклад военных объектов в загрязненность окружающей среды Севера химическими веществами преобладает. Это ракетное топливо, горюче-смазочные материалы, твердые отходы и др.

Так, в результате функционирования Плесецкого ракетного полигона в атмосферу выбрасывается ежегодно примерно 12 тысяч тонн оксидов углерода, серы и азота. С падением отделяемых частей ракет, которые содержат остатки ракетного топлива, связан особый вид химического загрязнения Арктики и Севера России. Это топливо представляет собой высокотоксичные соединения, которые не встречаются в естественных условиях. Этими веществами являются несимметричный диметилгидразин (НДМГ). Когда остатки ракет ударяются о грунт, то в большинстве случаев ракетное топливо сгорает. Тем не менее часть топлива разносится воздушными потоками на большие расстояния.