Hồ Karachay tọa lạc ở phía nam dãy núi Ural thuộc vùng Chelyabinsk, miền đông Nga, hiện được coi là nơi ô nhiễm nghiêm trọng nhất và nguy hiểm nhất trên Trái đất.
Tên gọi của hồ nghĩa là "nước đen" hoặc "con lạch đen" trong tiếng địa phương, ám chỉ mức độ ô nhiễm trầm trọng của nó.
Trong không đầy 1 tiếng đồng hồ có mặt ở hồ Karachay, bạn có thể nhiễm phải lượng phóng xạ đủ gây chết người, lên tới 600 Rơn-ghen. Lượng bức xạ quá lớn đang phát tỏa từ Karachay do hồ tọa lạc bên trong khu liên hợp sản xuất Mayak, một trong những cơ sở hạt nhân lớn nhất và rò rỉ nhất của Nga từ trước tới nay.
Mayak được xây dựng vào những năm 1940, khi Liên Xô cũ chuyển việc sản xuất vũ khí sang miền đông để tránh tránh sự xâm lược của Đức quốc xã. Cơ sở này từng là một trong những nhà máy sản xuất vũ khí nguyên tử quan trọng nhất của Nga và luôn được giữ bí mật trước sự dòm ngó của người nước ngoài suốt 45 năm.
Chỉ sau khi Tổng thống Nga Boris Yeltsin ký một sắc lệnh mở cửa khu vực vào năm 1992, các nhà khoa học phương Tây mới có thể tiếp cận nơi này và ngay lập tức tuyên bố đây là nơi ô nhiễm nhất hành tinh.
Tên gọi của hồ nghĩa là "nước đen" hoặc "con lạch đen" trong tiếng địa phương, ám chỉ mức độ ô nhiễm trầm trọng của nó.
Hồ Karachay là nơi ô nhiễm nhất trên thế giới.
Trong nhiều thập niên bảo mật, các kỹ sư tại Mayak chủ yếu thực hiện các hoạt động làm tan chảy hạt nhân và đổ bỏ chất thải phóng xạ xuống sông và hồ gần đó. Số chất thải đổ ra hồ đó là một hỗn hợp các nguyên tố phóng xạ, kể cả các sản phẩm phân hạch tồn tại lâu dài như Strontium-90 và Cesium-137, những nguyên tố có tuổi thọ lên tới xấp xỉ 60 năm.
Khi công luận cuối cùng biết tới sự tồn tại của cơ sở hạt nhân này, vùng Chelyabinsk đã chứng kiến sự gia tăng 21% các ca ung thư, tăng 25% trường hợp dị tật bẩm sinh và tăng 41% số người bị bệnh bạch cầu.
Sông Techa gần đó, vốn cung cấp cho nhiều ngôi làng trong vùng, bị ô nhiễm tới mức có tới 65% cư dân địa phương bị đau ốm vì nhiễm xạ.
Mãi tới giữa những năm 1950, hoạt động đổ bỏ chất thải hạt nhân xuống các sông, hồ lân cận nhà máy mới chấm dứt và thay vào đó là bơm chúng vào một loạt bể chứa. Đến tháng 9/1957, các bể chứa này đã phát nổ với sức công phá tương đương khoảng 85 tấn thuốc nổ TNT, phun ra gần 70 tấn chất thải phóng xạ lên cao trên 1,6km.
Mây bụi phóng xạ làm lan tỏa các chất đồng vị của cesium và strontium khắp một diện tích rộng trên 23.309km2, gây ảnh hưởng tới khoảng 270.000 người dân và các nguồn cung cấp thực phẩm của họ.
Hồ Karachay dần dần bắt đầu khô cạn, để lộ cặn phóng xạ ở lòng hồ, gió thổi khiến bụi phóng xạ bay khắp nơi
Trước thực trạng hệ thống chứa chất thải hạt nhân bị phá hủy, nhà chức trách đã quyết định hướng dòng chất thải phóng xạ từ Malak đổ trực tiếp vào hồ Karachay, nơi không có bất kỳ lối thoát nước nào trên bề mặt, khiến các kỹ sư lạc quan là những gì đổ bỏ ra đó sẽ được tống táng vô hạn định.
Mọi thứ diễn ra suôn sẻ khoảng 10 năm, cho tới khi một trận hạn hán nghiêm trọng tấn công toàn vùng Chelyabinsk. Hồ Karachay dần dần bắt đầu khô cạn, để lộ cặn phóng xạ ở lòng hồ. Bụi độc hại, gồm các chất phóng xạ Strontium-90, Caesium-137 và các nguyên tố gây hại khác, bắt đầu bị thổi lan tỏa khắp nơi.
Hiện nay, nhiều dải đất rộng lớn của vùng Chelyabinsk hiện vẫn không có người cư trú do hậu quả của sự ô nhiễm phóng xạ sông, hồ cũng như vụ nổ năm 1957 và sự hạn hán năm 1967. Bề mặt hồ Karachay hiện nhiều bê tông hơn nước, nhưng sự ô nhiễm của nó vẫn chưa được kiểm soát.
Các con số ước tính cho rằng, gần 1 tỉ gallon nước ngầm trong vùng đã bị ô nhiễm 5 megacurie nuclit phóng xạ. Thậm chí đến hiện nay, người dân địa phương vẫn không biết lượng đồng vị phóng xạ thực sự tồn tại trong các sản phẩm nuôi trồng trên đất của họ.
Trong những năm gần đây, một dự án dọn dẹp trị giá 263 triệu USD đạt được một số thành công nhất định. Năm 2016, tổ chức Kỹ thuật Hạt nhân Quốc tế báo cáo, hồ Karachay đã được lấp đầy bằng đất đá và các khối bê tông chuyên dụng. Theo website của Mayak, quá trình giám sát trong 10 tháng đầu tiên sau khi bịt kín hồ cho thấy sự lắng đọng nuclide phóng xạ trên bề mặt giảm rõ rệt, mức phóng xạ trong nước ngầm vẫn nằm trong giới hạn và không cần lo ngại. Tuy nhiên, theo báo cáo mà IAEA chia sẻ, kể cả khi hồ Karachay biến mất vĩnh viễn khỏi Trái đất, những vấn đề liên quan đến nó sẽ vẫn còn tồn tại.