Комплексная оценка состояния окружающей среды по радиационным и химическим факторам при эксплуатации и выводе из эксплуатации радиационно-опасных объектов

На правах рукописи

Лащенова Татьяна Николаевна Комплексная оценка состояния окружающей среды по радиационным и химическим факторам при эксплуатации и выводе из эксплуатации радиационно-опасных объектов 03.00.16 – Экология 05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва 2008

Работа выполнена в Московском государственном предприятии объединенном эколого-технологическом и научно-исследовательском центре по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды (ГУП Мос НПО «Радон») и Российском университете дружбы народов (РУДН) Научные консультанты:

доктор биологических наук, кандидат технических наук, профессор Коренков Игорь Петрович доктор технических наук, профессор Касьяненко Анатолий Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН Ильин Леонид Андреевич доктор биологических наук, профессор Малышева Алла Георгиевна доктор биологических наук, профессор Черных Наталья Анатольевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Московская медицинская академия им. И.М.Сеченова

Защита состоится « 23 » октября 2008 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 212.203.17 на экологическом факультете Российского университета дружбы народов (115093, г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5), ауд. 302.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке РУДН по адресу:

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Автореферат диссертации разослан «22» октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.203. доктор биологических наук, профессор В.И. Чернышов

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В настоящее время в России функционирует значительное количество радиационно-опасных объектов разного профиля, при этом срок эксплуатации многих объектов заканчивается, их необходимо выводить из эксплуатации. На территории Москвы расположено более радиационно-опасных объектов, использующих источники ионизирующего излучения (А.В. Левчук, 2000). Наибольшую радиоэкологическую опасность представляют предприятия и учреждения, применяющие открытые радиоактивные источники, аварии на которых могут привести к загрязнению окружающей среды и облучению населения. Такие объекты являются потенциально опасными как по радиационному, так и по химическому факторам, при этом воздействие на окружающую среду не является специфическим и выражается в сходных ответных реакциях природных экосистем. На необходимость комплексного подхода к оценке состояния окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов указано в работах (Л.А. Ильин и соавт., 1991-2008;

Р.М. Алексахин, 1990-2006;

И.И Крышев и соавт., 1991-2005 и др.). При эксплуатации радиационно-опасных объектов встает проблема обращения с радиоактивными отходами (РАО), которые неизбежно образуются на стадиях сбора, переработки, транспортировки и хранения (И.А. Соболев, С.А. Дмитриев и др., 1986-2008). За более чем 50 летний срок в атомной отрасли и народном хозяйстве накоплено огромное количество РАО, которые подлежат изоляции (А.М. Агапов, С.А. Дмитриев, А. И. Соболев, Т.А. Гупало, и др., 1999-2008).

Стратегия охраны здоровья населения и окружающей среды в настоящее время претерпела изменения, суть которых заключается в комплексном подходе к учёту влияния многочисленных факторов Ильин, (Л.А. 1998-2008;

Ю.А. Рахманин, 1998-2006;

Г.Г. Онищенко, 2000-2006;

И.П. Коренков, 2001 2008;

Н.К. Шандала, 2001 - 2008 и др.). Разработка методологии комплексной оценки состояния окружающей среды является актуальной задачей, которая позволила выработать критерии оценки, связать радиационно-гигиенические параметры, учитывающие воздействие всех факторов на здоровье населения, и экологические, оценивающие состояние окружающей среды.

В отечественной и зарубежной литературе данных по изучению динамики совместного накопления радионуклидов и химических элементов в объектах окружающей среды мало, поэтому проведение комплексных экологических исследований по содержанию радионуклидов и химических элементов в атмосферном воздухе, воде, почве, донных и пойменных отложениях имеет большое значение. Получение фоновых данных по совместному содержанию радионуклидов и химических элементов в почве, атмосферном воздухе, поверхностной воде, донных и пойменных отложениях для территории в районе расположения радиационно-опасных объектов, является важным фактическим материалом, который при дальнейшей эксплуатации будет оценочным.

Анализ радиоэкологической обстановки на всей территории Российской Федерации показал, что реальное среднегодовое содержание основных дозообразующих радионуклидов в атмосферном воздухе и в воде в целом 104 раз меньше величин, приведенных в НРБ-99. Важной народнохозяйственной задачей является сохранить такое состояние окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов, не допустить накопление радионуклидов и химических элементов.

В настоящее время для выявления потенциальной опасности техногенных объектов для окружающей среды и здоровья населения используют оценку риска (Г.Г. Онищенко, Л.А. Ильин, Ю.А. Рахманин, С.М. Новиков, С.Л. Авалиани, К.А. Буштуева, Г.И. Румянцев, И.П. Коренков, А.А. Касьяненко и др. 2002-2008).

Оценка риска реального содержания радионуклидов и химических элементов в окружающей среде при эксплуатации радиационно-опасных объектов требует особого внимания.

Основным документом в области обеспечения радиационной безопасности населения является Федеральный закон «О радиационной безопасности населения», согласно которому граждане Российской Федерации, иностранные граждане и лица без гражданства, проживающие на территории, имеют право на радиационную безопасность. Защита населения в районе расположения радиационно-опасных объектов осуществляется путём вмешательства на основе принципов безопасности. До настоящего времени единых международных согласованных подходов к выводу из эксплуатации радиационно-опасных объектов, реабилитации территорий, загрязненных радионуклидами и химическими веществами, не разработаны. Актуальность решения этих вопросов приобретает особую значимость в связи с необходимостью реабилита ции загрязненных территорий и ликвидации локальных участков загрязнения.

настоящей работы заключалась в разработке методологии Цель комплексной оценки состояния окружающей среды по радиационным и химическим факторам при эксплуатации и выводе из эксплуатации радиационно-опасных объектов, реабилитации загрязненных территорий и ликвидации локальных участков загрязнения.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

Разработать систему ранжирования при эксплуатации радиационно 1.

опасных объектов для I категории потенциальной опасности по уровню воздействия на население и окружающую среду при аварийной ситуации.

Разработать методологию и критерии комплексной оценки состояния 2.

окружающей среды при эксплуатации и выводе из эксплуатации радиационно опасных объектов.

Осуществить комплексную оценку состояния основных объектов 3.

окружающей среды по радиационному и химическому факторам при эксплуатации радиационно-опасного объекта.

Разработать экологические подходы к определению контрольных 4.

уровней по содержанию радионуклидов и химических элементов для основных объектов окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов.

Разработать критерии реабилитации загрязненных территорий и 5.

ликвидации локальных участков загрязнения по радиационным и химическим факторам.

Научная новизна работы:

- Впервые разработана система ранжирования радиационно-опасных объектов I категории потенциальной опасности по уровню воздействия на окружающую среду и население при радиационной аварии, в зависимости от величины суммарного потенциального аварийного выброса и сброса. Система ранжирования разработана по радиационному и химическому факторам.

- Впервые разработана методология и критерии комплексной оценки состояния основных объектов окружающей среды по радиационному и химическому факторам при эксплуатации радиационно-опасных объектов в зависимости от назначения территории.

- Впервые разработан экологический подход определения контрольных уровней по радиационному и химическому факторам для основных объектов окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов, в зависимости от категории территории и радиоэкологических и гигиенических критериев.

- Впервые проведена комплексная оценка по радиационному и химическому факторам основных объектов окружающей среды в зоне наблюдения радиационно-опасного объекта ГУП МосНПО «Радон».

- Впервые разработаны комплексные критерии при реабилитации территории и выводе из эксплуатации локальных участков загрязнения в зависимости от гигиенических и экологических критериев содержания техногенных и природных радионуклидов и химических элементов и намерений дальнейшего использования территории.

Практическая ценность и внедрение результатов. Комплексные радиоэкологические критерии оценки состояния загрязненной территории использованы при разработке методических рекомендаций «Требования к обеспечению радиационной безопасности персонала и населения при проведении дезактивационных работ по ликвидации локального радиоактивного загрязнения (территории, жилых, общественных зданий и производственных объектов)» № 0100/4047-05-31 от Результаты радиационно 27.05.2005.

экологического мониторинга использованы при разработке документа «Контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения города Москвы» 2008 г. Проведенные исследования позволили выявить фоновые значения по радиационному и химическому факторам для всех объектов окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасного объекта ГУП МосНПО «Радон». Разработан документ «Технические предложения по внедрению системы комплексной оценки состояния объектов системного проботбора в ГУП МосНПО «Радон» Инв. № 880/3 от 18.12.2007. Материалы работы включены в учебное пособие «Обращение с радиоактивными отходами», которое используется в учебном процессе Российского университета дружбы народов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы и основные положения доложены и обсуждены на российских и международных конференциях, симпозиумах и семинарах: Intern.Conf. on Nuclear and Radiochemistry (NRC-4, 1999, Boston;

NRC-6 2004, Aachen, Germany);

XIV Российское совещание по экспериментальной минералогии, 2001, Черноголовка;

I Всероссийская конференция по прикладным аспектам химии высоких энергий, Москва, 2001;

Conf. on Incineration & Thermal Treatment Technologies 2001, Philadelphia;

«Радиохимия-2000» Димитровград, «Радиохимия-2003» Озерск, Радиохимия-2006» Дубна;

Excess Weapons Plutonium Disposition: Plutonium Packaging, Storage and Transportion and Waste Treatment, Stroge and Disposal Activities, Санкт-Петербург, 2004;

6th Int. Seminar on Primary and Secondary Side Water Chemistry of Nuclear Power Plants, 2005, Budapest, Hungary;

29th International Symposium on the Scientific Basis for Nuclear Waste Management, Ghent, Belgium, 2005;

ICEM ’05: The 10th Int. Conf. Environmental Remediation and Radioactive Waste Management, 2005, Glasgow, Scotland;

Waste Management ’05, ’06 Conf. 2005, 2006 Tucson;

Вторая российская конференция «Материалы ядерной техники» (МАЯТ-2), Туапсе, 2005;

Ядерно-промышленный комплекс Урала: проблемы и перспективы, Четвертая научно-практическая конференция, Озерск, 2007;

18 Менделеевский международный съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007;

III Международный симпозиум «Экология человека и медико-биологическая безопасность», Египет, 2007.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 45 работ, в том числе монография, методические рекомендации, учебное пособие, из них 10 статей в рецензируемых ВАК журналах. Получено 5 патентов на изобретения.

Личный вклад автора. При планировании, организации и проведении исследований по всем разделам и этапам работы доля участия автора составила 80 %. Анализ полученных материалов и обобщение результатов исследований полностью проведены автором.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, 9 глав, в том числе обзора литературы, выводов, списка использованных источников. Работа изложена на 324 страницах машинописного текста, включая 78 таблиц и 28 рисунков. Список использованных источников содержит 363 источника, из них 44 зарубежных публикаций.

Основные положения, выносимые на защиту Система ранжирования для радиационно-опасных объектов I категории потенциальной опасности по уровню воздействия на окружающую среду и население при радиационной аварии в зависимости от величины суммарного потенциального аварийного выброса и сброса по радиационному и химическому факторам, потенциальной суммарной дозы внешнего и внутреннего облучения населения и риска возникновения отрицательных эффектов.

Методология и критерии комплексной оценки состояния основных объектов окружающей среды по радиационному и химическому факторам при эксплуатации радиационно-опасных объектов, которые позволяют связать радиационно-гигиенические параметры, учитывающие комплексное воздействие на здоровье населения, и радиоэкологические, оценивающие состояние окружающей среды, в зависимости от категории территории: зоны строгого режима, санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения.

Экологический подход определения контрольных уровней для основных объектов окружающей среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов в зависимости от категории использования территории, потенциальных дозовых нагрузок на население за счёт внешнего и внутреннего облучения и расчёта риска по радиационному и химическому факторам.

Модель комплексной оценки основных объектов окружающей среды по радиоэкологическим и радиационно-гигиеническим критериям на примере радиационно-опасного объекта ГУП МосНПО «Радон».

Комплексные экологические критерии при реабилитации территории и выводе из эксплуатации локальных участков загрязнения в зависимости от мощности эквивалентной дозы гамма-излучения, удельной активности техногенных и природных радионуклидов и предназначения территории.

Объекты, объём и методы исследования. Для выполнения поставленных задач использовали комплекс радиохимических, химических, гигиенических и экологических методов исследования. Объектами исследования являлись почва, атмосферные аэрозоли, поверхностная вода и донные отложения, почва и пойменные отложения береговых склонов, снег (талая вода). Отбор и анализ проб проводили в соответствии «Руководством по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды» под ред. И.А. Соболева, Е.Н. Беляева по стандартным методикам, применяемым в ГУП Мос НПО «Радон». Все методики измерений имеют Государственный Аттестат и зарегистрированы под № CARK RU/0001.442063. Лабораторные методы определения радиационных параметров проб окружающей среды включали использование высокочувствительных радиометрических и спектрометрических приборов с применением радиохимических методов концентрирования и выделения изотопов. Суммарная альфа- и бета- активность твёрдых проб измерена на низкофоновом полупроводниковом радиометре УМФ-2000;

радионуклидный состав гамма-излучателей определяли на сцинтилляционном спектрометре с детектором на основе монокристалла NaI(Tl) размерами 100450 мм со свинцовым колодцем, в энергетическом диапазоне 300-3000 кэВ, с применением программного обеспечения «Прогресс». Продолжительность измерения проб составляла 3600 с, основная погрешность не превышала ±30%. Предел обнаруже ния составлял 30 Бк для 40K, 2 Бк - 137Cs, 6 Бк - 226Ra, 5 Бк - 232Th.

Измерение фоновых значений гамма- излучателей жидких и твёрдых проб проводили с помощью спектрометра на основе HPGe детектора с относительной эффективностью 100%, бета- и альфа- излучателей на жидкосцинтилляционном спектрометре TRI-CARB 2550 TR/AB (США, Canberra-Packard). Уровни чувствительности: по альфа-излучателям - 10-4 Бк/л, по гамма- и бета излучателям - 10-3 Бк/л.

Определение валового содержания химических элементов в жидких пробах выполнено методом индукционно-связанной плазмы с масс детектированием (ICP-MS) на приборе VG PlasmaQuad (Англия). Погрешность определения составляла 5 %. Для валового анализа химического состава твердофазных объектов использовали метод рентгенофлуоресцентной спектрометрии на спектрометре PW-2400 (Philips Analytical B.V., Нидерланды).

При калибровке применили отраслевые и государственные стандартные образцы, химический состав которых близок к пробам, изучаемым в настоящей работе, а также калибровочные образцы общего назначения Philips Unistandard.

Погрешность анализа составила около 10 % для натрия и 1-2 % для железа и более тяжелых элементов.

Изучение дисперсного состава атмосферных аэрозолей, характера распределения в них твердых частиц, их размера и состава проводили на сканирующем электронном микроскопе JSM-5610LV (фирма JEOL) c рентгеновским энергодисперсионным спектрометром JED-2300 в особом низковакуумном режиме при ускоряющем напряжении 25 кв.

Для определения фазового состава проб почвы применяли рентгенофазовый анализ на дифрактометре ДРОН-4 (CuK-излучение);

расшифровка дифрактограмм производилась по картотеке и ASTM компьютерным программам PC-XRAY, MINFILE и FAZAN.

Статистическую обработку данных провели посредством программного обеспечения Microsoft Excel и Statistika for Windows.

В качестве основных критериев оценки загрязнения почвы химическими веществами в работе использовали гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041- «Предельно допустимые концентрации (ПДК) в почве» и ГН 2.1.7.2042-06 «Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве» по валовому содержанию химических элементов. Провели расчёт коэффициента техногенной концентрации химического элемента (Кс) по отношению к фоновому содержанию и расчёт суммарного показателя загрязнения (Zc). На основе величины Zc с учетом класса опасности химического элемента провели категорирование по степени химического загрязнения почвы от «чистая» до «чрезвычайно опасная» в соответствии с СанПиН 2.1.7.1287-03 «Санитарно эпидемиологические требования к качеству почвы».

При оценке степени химического загрязнения поверхностной воды руководствовались гигиеническими нормативами ГН 2.1.5.1315-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно питьевого и культурно-бытового водопользования» и ГН 2.1.5.1316-03 «Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно питьевого и культурно-бытового водопользования». Оценку качества проводили в соответствии с СанПиНу 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

При оценке уровня загрязненности поверхностных вод руководствовались методическими указаниями РД 52.24.643-2002 «Метод комплексной оценки степени Уровень загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям».

загрязненности определяли с учетом класса химической опасности химического элемента и в зависимости от категории водопользования, по величине удельного комбинаторного индекса загрязненности воды (УКИЗВ), который характеризует состояние поверхностной воды от «условно чистая» до «экстремально грязная».

Для донных отложений, из-за отсутствия федеральных норм и критериев загрязненности, использовали региональный норматив «Нормы и критерии оценки загрязненности донных отложений в водных объектах Санкт Петербурга», в котором установлена классификация качества донных отложений, содержащая 4 класса загрязненности: от «слабо загрязненные» до «опасно загрязненные».

При оценке химического загрязнения атмосферных аэрозолей использовали гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» и ГН 2.1.6.1339-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест». Для интегральной оценки уровня многокомпонентного загрязнения атмосферных аэрозолей рассчитали комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА), который характеризует уровень загрязнения воздуха от «низкого» до «чрезвычайно высокого».

Оценку качества окружающей среды проводили на территории Сергиево Посадского района Московской области площадью более 100 км2, в районе расположения радиационно-опасного объекта ГУП Мос НПО «Радон» в течение 2002-2008 годов. При этом отобрали и исследовали 1676 проб: 319 проб поверхностной воды, 543 пробы донных и пойменных отложений, 405 проб почвы, 384 проб аэрозолей атмосферного воздуха, 25 проб снежного покрова (талой воды). В каждой пробе провели определение суммарной альфа- и бета активности, радионуклидного состава гамма-излучателей и определение содержания не менее 46 химических элементов.

Работа выполнена по «Программе совершенствования и повышения качества, безопасности, надежности средств и методов производства при обезвреживании РАО, обеспечения радиационной безопасности населения и охраны окружающей среды Московского региона» в рамках тем НИР 2002 2008 гг 6.07.06 влияния различных факторов (радиационных, «Изучение химических, физических и др.) на окружающую среду и здоровье населения в районах размещения радиационно-опасных объектов г. Москвы» и 5.04. «Разработка, синтез и изучение консервирующих матриц для иммобилизации РАО и оценка риска воздействия их на окружающую среду» (регистрационный номер № 0120.0 801581 по государственному реестру).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Ранжирование радиационно-опасных объектов по потенциальной опасности при радиационной аварии. Для этого проанализированы данные по изотопному составу и годовому расходу используемых радиоактивных источников на 1900 объектах города Москвы. При оценке их деятельности получено, что наибольшую радиоэкологическую опасность представляют предприятия и учреждения, использующие открытые радиоактивные источники, которые оказывают прямое воздействие на окружающую среду за счёт сбросов и выбросов разрешенной активности, а также представляют потенциальную опасность в результате возможных аварийных ситуаций. Величина разрешенной суммарной годовой активности радионуклидов, используемых на предприятиях города Москвы, колеблется от 5·103·Бк до 2·1015 Бк. Анализ изотопного состава радиоактивных веществ показал, что на этих предприятиях применяют радионуклиды всех групп радиационной опасности. На большинстве радиационно-опасных объектов в качестве открытых радиоактивных источников используют радионуклиды, относящиеся к группе В (14C, 18 67 89 99m F, Ga, Sr, Tc, 125 131 201 32 Tl), из радиоактивных веществ группы Б применяют I, I, P, Co, Sr+90Y, 133 137 226 U, а из группы Г - 3H, 35 Rn. С открытыми Xe, Cs, Ra, S, радиоактивными источниками на основе радионуклидов группы А (232Th, Np, Am) работают всего 3 % объектов. Несмотря на разнообразный изотопный состав и большой разброс активности радионуклидов, относящихся к различным группам опасности, выявлено, что в основном на предприятиях используют 90 137 радионуклиды Cs и Ra, которые относятся по степени радиационной Sr, опасности к группам Б, В и Г. Провели расчет суммарной годовой активности открытых радиоактивных источников, которая находится на всех предприятиях города Москвы, и привели к группе Б по формуле:

А = АБ+МЗАБ. Аi/МЗАi, (1) где А– суммарная годовая активность, приведенная к активности группы Б, Бк;

АБ– годовая активность радионуклидов группы Б, Бк;

Аi– годовая активность i-ого радионуклидов, относящихся к группе А, В, Г Бк;

МЗАi– минимально значимая активность i-ого радионуклидов, приведенная в П-4 НРБ-99, Бк.

Получили, что она составляет величину 3·1015 Бк. При аварийной ситуации существует потенциальная опасность для объектов I категории потенциальной опасности единовременного сброса и выброса активности, используемой на объекте, в окружающую среду. В зависимости от величины максимально возможной аварийной активности сброса/выброса предложили ранжировать объекты на 5 уровней воздействия, которые характеризуют потенциальную опасность загрязнения окружающей среды и облучения населения. Рассчитали суммарную дозовую нагрузку для этих 5 уровней аварийного воздействия внешнего и внутреннего облучения населения в зависимости от маршрута поступления радионуклидов (пероральный, ингаляционный). Провели расчет коллективного риска возникновения отрицательных эффектов для населения для всех 5 уровней аварийного воздействия в зависимости от суммарной дозы облучения, в соответствии с требованиями НРБ-99. Результаты приведены в таблице 1. В расчётах использовали коэффициент пожизненного риска rЕ, равный 5,7.10-2, в соответствии с последней рекомендацией № 103 МКРЗ.

Таблица 1 – Характеристика уровней воздействия на окружающую среду радиационно-опасных объектов I категории потенциальной опасности Уровень Уровень Суммарная, Суммарная Риск Ориентировоч воздей- опасности приведенная к доза возникновения ный размер ствия загрязнения группе Б, внутреннего и отрицательных радиус-вектора окружающей активность внешнего эффектов санитарно среды и суммарного облучения защитной зоны облучения сброса/выброса RСЗЗ населения Бк мЗв км 1015 6,0·10- Высокий I 6,0·10-4-6,0·10- 13 Повышенный II 8,0 – 2, 10 -10 1,4 - -5 - 108 - Средний III 6,0·10 -6,0·10 0 – 2, 1,4.10-5-1,. -11. - 3 Низкий IV 6,0 10 -1,4 10 10 -10 1,4.10-5-1,5.10- 3. - Безопасный V 10 1,4 10 1,5.10- Из таблицы 1 видно, что для I и II уровня аварийного воздействия при максимально дозе 140 мЗв (при допустимом годовом уровне облучения населения 1 мЗв/год) риск возникновения отрицательных эффектов составит величину 6,0·10-4. Эта величина относится по классификации уровней риска к «среднему» уровню (10-3 – 10-4), который находится на границе допустимого для персонала и не допустим для населения. Для III уровня аварийного воздействия при максимально возможной дозе 1,4·мЗв, риск возникновения отрицательных эффектов для населения составит 6,0·10-5. Полученная величина риска относится к «низкому» уровню (10-5–10-6), на котором устанавливают гигиенические нормативы для населения. Максимальная суммарная доза облучения от аварийного выброса/сброса для объектов IV – V уровней воздействия будет значительно ниже даже 1 мкЗв/год, которая определена как уровень освобождение от контроля в соответствии с НРБ-99 и риск возникновения отрицательных эффектов для населения относится к категории «пренебрежимого».

Одной из мер защиты населения при аварийной ситуации I, II и III уровней воздействия для радиационных объектов I категории опасности является создание санитарно-защитной зоны (СЗЗ), ориентировочный расчёт размера которой провели в соответствии с СП 2.6.1.2216-07 № 30 «Санитарно-защитные зоны и зоны наблюдения радиационных объектов. Условия эксплуатации и обоснование границ». При расчёте соблюдали требование учёта квоты от предела годовых доз, устанавливаемые для всех радиационных факторов, по которым облучение критической группы населения за пределами СЗЗ радиационного объекта не превысит величину 1, мЗв/год. Радиус-вектор СЗЗ рассчитали для I, II и III уровней воздействия, исходя из стандартных условий формирования сброса и выброса, по максимально возможному объёму газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов.

Для классификации опасности предприятий по химическому фактору использовали относительный показатель (ОП) опасности предприятия, который рассчитывается по формуле:

ОП = пi Vi / ПДКср, (2) где Vi – объем или масса выброса/сброса каждого i-ого химического элемента (кг, т, м3);

n – количество i-ого химического элемента, входящего в состав выброса предприятий;

ПДКср – среднегодовая предельно допустимая концентрация i-ого химического элемента (кг, т, м3).

Ввели понятие «класс потенциальной химической опасности радиационно опасного объекта». В таблице 2 провели ранжирование радиационно-опасных объектов по 5 классам в зависимости от максимально возможного суммарного объема выбросов и сбросов химических веществ в окружающую среду и от величины ОП при радиационной аварии, для каждого класса определили размеры санитарно-защитной зоны.

При сравнении размеров СЗЗ для предприятия, рассчитанных с учетом уровня аварийного воздействия, и размеров, полученных при расчетё с учётом класса потенциальной химической опасности, за основу принимается максимальной размер.

Таблица 2 – Классификация радиационно-опасных объектов по классу потенциальной химической опасности Класс Степень опасности Суммарный объем Показатель Размеры химической выбросов, т ОП, отн.ед ширины опасности СЗЗ, м 1·105– 5·105 1·106 и более Чрезвычайно опасные I 1·104 – 1·105 1·105 –1· Высокоопасные II 500 – 100 – 1·104 1·103 –1· Опасные III 200 – 1 Умеренно-опасные IV 0,5 –100 1·10 –1·10 60 – 1·10-2 –1· Малоопасные V 0,01 – 0,5 10 – Провели категорирование всех радиационно-опасных объектов города Москвы и выявили, что из них 106 относится к I категории потенциальной опасности. На основании предложенной системы провели ранжирование этих объектов по уровням аварийного воздействия и получили, что наибольшее количество объектов I категории потенциальной опасности (71 объект) относится к III «среднему» уровню воздействия по потенциальной опасности загрязнения окружающей среды и облучения населения. Полученные данные систематизированы в таблице 3 и нанесены на схематическую карту города Москвы.

Таблица 3 - Распределение радиационно-опасных объектов I категории потенциальной опасности по уровням воздействия при радиационной аварии Всего Количество радиационно-опасных объектов, шт.

объектов I I уровень II уровень III уровень IV уровень V уровень Всего категории 6 2 71 21 6 % 5,7 1,9 67,0 19,8 5,7 В качестве примера провели расчёт уровня аварийного воздействия для радиационно-опасного объекта категории потенциальной опасности I ГУП Мос НПО «Радон». Деятельность предприятия осуществляется на промплощадке, СЗЗ которой составляет средний радиус 2,33 км, зона наблюдения имеет средний радиус км. Сотрудниками (ЗН) ГУП Мос НПО «Радон» выполнено обоснование расчётов в документах «Разрешение на допустимые сбросы радиоактивных веществ в водные объекты» (ПДС-2002) и «Разрешение на допустимые выбросы радиоактивных веществ в атмосферу ГУП Мос НПО «Радон» (ПДВ-2002). Мы использовали данные этих документов для расчёта потенциальной активности аварийного суммарного выброса и сброса предприятия, которую по формуле (1) привели к группе Б и получили, что она составляет величину 9,7.109 Бк. Это позволило отнести предприятие к III уровню воздействия (108 - 1013 Бк/год), при котором существует средняя опасность загрязнения окружающей среды и облучения населения. Результаты расчёта приведены в таблице 4.

Таблица Оценка потенциального уровня воздействия 4 – ГУП Мос НПО «Радон» на окружающую среду и население при радиационной аварии Показатели Результаты 9,7. Суммарная, приведенная к группе Б, активность аварийного сброса и выброса, Бк 6,8.10- Максимальная дозовая нагрузка на население, мЗв Уровень аварийного воздействия III 5,0.10- Канцерогенный риск Радиус-вектор санитарно-защитной зоны, км Не более 2, Провели расчет величины потенциального валового содержания химических элементов в выбросах и сбросах ГУП Мос НПО «Радон» при аварийной ситуации. Расчёт провели на основе реального содержания химических элементов в выбросах и сбросах предприятия и выявили, что максимальной возможный суммарный выброс и сброс составил величину не более 300 кг. Показатель ОП равен 8,5·10-2., что соответствует самому низкому V классу химической опасности, который имеет степень опасности «малоопасные» и может иметь ширину СЗЗ 10 – 60 м. Для ГУП Мос НПО «Радон» определяющим фактором для определения размера СЗЗ являлся радиационный.

Разработка методологии комплексной оценки состояния окружающей Анализ среды при эксплуатации радиационно-опасных объектов.

литературных данных и собственные исследования позволили сформулировать методологические подходы к определению комплексной техногенной нагрузки на окружающую среду при эксплуатации радиационно-опасных объектов.

Разработаны основные критерии комплексной оценки состояния окружающей среды в зависимости от категории территории (для зоны строгого режима, санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения). Разработанные подходы направлены на выявление и оценку лимитирующих факторов (химических или радиационных) воздействия на окружающую среду и позволяют выявить критический фактор техногенного загрязнения.

Для определения относительного показателя радиоактивного загрязнения поверхностной воды Kradвода предложили использовать соотношение:

Kradвода= (Ai /КУi) /N, (3), где Ai- удельная активность i-ого радионуклида в воде Бк/(л, м3);

КУi - соответствующий контрольный уровень i-ого радионуклида в воде Бк/(л, м3);

N – число анализируемых параметров.

Величина КУi воды определяем в зависимости от категории территории и рассчитываем для зоны наблюдения КУзн, санитарно-защитной зоны КУсзз и зоны строгого режима КУзср, причём КУзн КУсзз КУзср, при этом КУзср УВi, где УВi – уровень вмешательства для i-ого радионуклида для воды (П-2 НРБ-99).

Для оценки степени химического загрязнения и оценки качества поверхностной воды использовали интегральной метод расчёта по совокупности находящихся в ней элементов и частоты их обнаружения. Для каждого химического элемента на основе фактических концентраций рассчитываем баллы кратности превышения Ki предельно допустимой концентрации химического элемента, повторяемость случаев превышения и относительный показатель химического загрязнения воды Kchвода.:

Ki=Ci/ПДКi;

(4) Hi=NПДКi/Ni;

(5) Kchвода =Ki·Hi 1;

(6), где Сi - концентрация i-го химического элемента, в воде мг/кг;

ПДКi - предельно допустимая концентрация i-го химического элемента, мг/кг;

NПДКi -число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту;

Ni - общее число измерений i-ого ингредиента;

Hi повторяемость случаев превышения ПДК.

Для поверхностной воды в случае присутствия в воде нескольких веществ 1 и 2 класса химической опасности, характеризуемых однонаправленным механизмом токсического действия, в том числе канцерогенным, сумма отношений концентраций каждого из них к соответствующей ПДК не должна превышать единицу.

Комплексный показатель загрязнения поверхностной воды с учетом радиационного и химического факторов оценивается суммой пофакторных оценок, рассчитанных в соответствии с вышеприведенными формулами, и не должен превышать единицу:

Квода = (Kchвода + Kradвода)/2 1 (7) Для определения относительного показателя радиоактивного загрязнения атмосферных аэрозолей предложено использовать выражение:

Kradвоздуха= (Ai /КУi) /N, (8) где Ai- удельная активность радиационного параметра i-ого радионуклида в атмосферных аэрозолях, Бк/м3;

КУi - соответствующий контрольный уровень радиационного параметра, Бк/м3;

N – число анализируемых параметров.

Величина КУi определяется в зависимости от категории территории и рассчитывается для зоны наблюдения КУзн, санитарно-защитной зоны КУсзз и зоны строго режима КУзср, причём КУi ДОАнас для соответствующего радионуклида (Приложение П-2 НРБ-99).

Для определения относительного показателя химического загрязнения атмосферных аэрозолей учитываем количество анализируемых элементов:

Kchвоздуха=1,7 (C1/ПДК1)/N1+1,3·(C2/ПДК2)/N2+(C3/ПДК3)/N3+0,9·(C4/ПДК4)/N4 (9), C1,C2,C3,C4 - концентрация химических элементов в атмосферных аэрозолях где N1,N2,N3,N4 – количество анализируемых элементов, относящихся к 1,2,3,4-му классам химической опасности соответственно;

ПДК1, ПДК2, ПДК3, ПДК4— предельно допустимая концентрация химического элемента, относящегося к 1,2,3,4-му классам химической опасности Комплексный показатель загрязнения атмосферных аэрозолей оценивается суммой пофакторных (радиационных и химических) оценок и не должен превышать единицу:

Квоздуха =(Kchвоздуха+Kradвоздуха)/2 1 (10) Содержание радионуклидов в почве действующими санитарно законодательными документами не нормируется. Ввиду отсутствия нормативов для оценки степени радиоактивного загрязнения почвы Kradпочвы предложили использовать выражение:

n Аi Krad почва = (11), Ан где Ai- удельная активность i-го радионуклида в почве, Бк/кг;

Aн - содержание радионуклидов в почве, которое предлагается нормировать в зависимости от предназначения территории, Бк/кг. Для зоны строгого режима и санитарно-защитной зоны Aн составляет величину 1/10 МЗУА, для зоны наблюдения 1/20 МЗУА.

Степень химического загрязнения почвы предложили оценивать по суммарному показателю загрязнения Kchпочвы, который определяем как частное от деления фактического содержания веществ в почве на его предельно допустимую концентрацию по формуле (12):

n Ci Кchпочвы = (12), C ПДК где Ci– концентрация элемента в пробе почвы;

Cпдк – предельно-допустимая концентрация элемента ПДК или временные допустимые уровни (ВДУ) при отсутствии ПДК.

Комплексный показатель загрязнения почвы оценивается суммой пофакторных (радиационных и химических) оценок и не должен превышать единицу:

Кпочва =(Kchпочва+Kradпочва)/2 1 (13) Комплексный показатель загрязнения состояния окружающей среды определяется формулой:

Ксреда = (Квоздуха + Квода +Кпочва)/3 1 (14) В случае превышения единицы, необходимо применять комплекс мероприятий по снижению антропогенной нагрузки.

Оценка экологических параметров фоновых значений окружающей среды. В данной работе провели определение фоновых значений параметров окружающей среды в районе расположения радиационно-опасного объекта ГУП Мос НПО «Радон», функционирующего с 1961 года по настоящее время.

Оценку экологических параметров провели на условно чистой территории лесничеств, расположенных на расстоянии в 10 - 30 км от ГУП Мос НПО «Радон» в Сергиево-Посадском районе Московской области и в зоне наблюдения предприятия.

Почва территории зоны наблюдения дерново-подзолистая. По механическому составу пробы в основном представлены средним и тяжелым суглинками, встречались супесь и глины. По результатам фазового анализа глинистая составляющая почвы представлена минералами группы иллита, каолинита, хлорита и вермикулита, в нескольких образцах присутствуют минералы группы монтмориллонита.

Измерение мощности эквивалентной дозы гамма-излучения (МЭД ГИ) почвенного покрова провели посредством гамма-радиометрической съемки.

Мощность МЭД ГИ на высоте 0,1 м от поверхности для территории лесничеств и зоны наблюдения составляет 0,10 – 0,15 мкЗв/час. Максимальные значения удельной активности радионуклидов отмечены в пробах почвы с высоким содержанием глинистой фракции, Бк/кг: 40K – 950,226Ra – 41, 232Th – 57, но они укладываются в интервал «2 » и соответственно не являются аномально высокими для данной территории.

С использованием статистик Стьюдента (t-тест) и Фишера (F-тест) проведено сравнение выборок по пробам, отобранным на поверхности и на глубине 0,2 м, средней активности радионуклидов и содержания химических элементов. Сравнение на основе t-теста показало, что при высоком уровне значимости (p=0,001) достоверно различается только активность 137Cs: на поверхности 10±4 Бк/кг, в почве на глубине - 4±2 Бк/кг. Полученные данные свидетельствуют, что основная доля 137Cs содержится в поверхностном слое.

Среднюю удельную активность 137Cs в почве, равную 10±4 Бк/кг, в работе рекомендовано принять в качестве фоновой для данного региона. В почве Московского региона эти значения соответствуют среднему содержанию 137Cs, которое обусловлено глобальными выпадениями и аварией на Чернобыльской АЭС. Различия удельной активности природных 40K, 226Ra и 232Th и содержания химических элементов в поверхностном слое и на глубине 0,2 м почвы оказались недостоверны и носят случайный характер. Поэтому дальнейший анализ результатов измерений проводили без учета глубины отбора проб.

Среднее содержание природных радионуклидов в почве зоны наблюдения составило, Бк/кг: 40K - 660±20, 226Ra - 30±2, 232Th - 40±2. Коэффициенты вариации (для 40K и 232Th - 18%, для 226Ra - 21%) свидетельствуют о незначительном разбросе удельной активности в почве и отсутствии аномальных участков. Полученные данные в целом соответствуют фоновым значениям для почвенно-растительного слоя (0 – 0,2 м) Московского региона (40K = 200 700 Бк/кг, 226 Ra = 1030 Бк/кг, Th = 1030 Бк/кг). Определено содержание 48 химических элементов в почвах и выявлено, что по содержанию макроэлементов химический состав соответствует породам Валдайской морены.

Содержание микроэлементов, которые присутствуют в значимых количествах, приведено в таблице 5. Статистическая обработка массива данных позволила определить средние значения, которые были предложены в качестве фоновых содержаний химических элементов в почвах зоны наблюдения ГУП Мос НПО «Радон». Эти уровни можно рекомендовать в качестве фоновых и для других регионов с аналогичным типом почв, представленных в основном средними и тяжелыми суглинками.

Таблица 5 – Содержание радионуклидов и химических элементов в почве зоны наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» Пара- Единица Значение Критерии оценки метр измерения Сред- Региональное Min Max нее содержание в почве Радионуклиды 40 Действующими K 370 950 660 130 санитарно Sr 1 1 1 - законодатель Сs 2 35 10 7 10 ными Бк/кг Th 20 60 40 7 40 документами 226 не нормируется Ra 15 45 30 6 Аэфф. 80 180 140 Химические элементы Кларк*2 ПДК* Класс Сред- Фон* Кс Min Max опасности нее для почв Pb 1 15 35 25 5 0,9 26 - 32/ Zn 30 90 55 10 0,7 80 83 55/ Cu 5 40 20 10 0,7 57 47 33/ Co 2 5 35 15 5 0,8 20 18 мг/кг Cr 30 70 45 10 0,5 100 83 Ni 15 40 25 5 0,3 95 58 20/ V 55 125 85 15 0,7 130 90 Mn 3 230 1690 850 310 1,4 610 1000 Sr 110 155 120 10 0,3 450 340 Zc*4 1 7 1 *1 - Среднее содержание в осадочных породах (Виноградов А.П. 1962);

*2- Кларк литосферы (Виноградов А.П.

1957);

*3 ПДК - числитель -для песчаных и супесчаных почв;

знаменатель -для кислых почв (суглинистые и глинистые) в соответствии с ГН 2.1.7.2042-06;

* - суммарный показатель загрязнения,- означает отсутствие данных.

При анализе массива данных проб почвы из лесничеств был использован метод многомерной классификации - кластерный анализ, который позволил выделить однородные группы проб по данным химического состава на основе содержания макроэлементов. Выделение групп (кластеров) выполнено методом Уорда (Ward`s method) с вычислением сходства методом городских кварталов (Manhattan distances). На дендрограмме выделили две группы проб: первая включает пробы, отобранные в Торгашинском, Константиновском, Кузьминском и Веригинском лесничествах, вторая – в Алексеевском, Краснозаводском и Хомяковском лесничествах. При анализе данных видно, что почвы лесничеств первой группы по содержанию макроэлементов близки к песчаным отложениям, содержание K2O1,8%, CaO0,54%, SiO285%, TiO20,48%. Почвы лесничеств, объединенных во вторую группу, по содержанию макроэлементов ближе к суглинкам. Содержание химических элементов в почве лесничеств показано в таблице 6. Содержание макроэлементов и основных микроэлементов показали значения, которые можно использовать в качестве региональных фоновых показателей на данной территории. При оценке химического состояния почвы столкнулись с проблемой, что в настоящее время отсутствуют ПДК (ОДУ) содержания в почве многих элементов, таких как селен, бор, молибден, стронций, которые имеют важнейшее значение для эколого-гигиенической характеристики территории.

Для обследованной территории, включая населенные пункты и лесничества, анализ данных позволил выделить ряд возможных элементов – загрязнителей почвы: Sr Ba Zr Co V Ni Zn Cr Pb Cu. Рассчитали суммарный показатель загрязнения, на основании которого и с учетом класса химической токсичности элементов, определили степень химического загрязнения почвы по шкале, разработанной на основе изучения состояния здоровья населения, проживающего на территории с различным уровнем загрязнения почвы. Он оказался меньше 8, это позволяет отнести почвы зоны наблюдения и лесничеств к категории «чистая» и ее можно использовать «без ограничений». Удельная активность радионуклидов в почве лесничеств в целом соответствуют фоновым значениям для суглинистой и супесчаной почвы Московского региона.

Таблица 6 - Содержание химических элементов в почве лесничеств Сергиево-Посадском районе Московской области Элемен Критерии оценки Алек- Вери- Красно- Констан- Торга- Кузьмин- Хомяков., Хомяков., ты сеевское гинское заводское тиновское шинское ское д.Еремино д.Заг.Дали ПДК*1 ЗН*2 Фон*3 Фон*4 m m m m m m m m SiO2, % - 75 - - 76 2 88 1 77 3 87 1 88 1 87 1 76 2 77 K2O - 2,30 - - 2,40 0,04 1,60 0,30 2,40 0,10 1,30 0,10 1,30 0,30 1,60 0,10 2,40 0,10 2,50 0, CaO - 0,90 - - 0,72 0,03 0,35 0,02 0,69 0,03 0,29 0,04 0,26 0,00 0,46 0,04 0,68 0,03 0,71 0, TiO2 - 0,80 - - 0,86 0,01 0,31 0,05 0,81 0,02 0,19 0,01 0,22 0,01 0,45 0,02 0,85 0,00 0,84 0, Fe2O3 - 3,70 - - 3,80 0,80 1,16 0,19 3,10 0,98 0,83 0,02 0,60 0,40 1,50 0,20 3,90 0,70 3,40 0, P2O5 - 0,20 - - 0,20 0,02 0,06 0,01 0,10 0,01 0,18 0,01 0,10 0,08 0,10 0,05 0,23 0,09 0,21 0, Pb, мг/кг 32/65 25 25 11 23 3 10 5 19 3 8 5 10 5 11 3 20 4 21 Zn 55/110 55 55 18 62 4 21 3 48 8 19 1 14 4 36 3 65 4 71 Co - 15 10 4 13 3 4 1 10 1 3 2 4 3 5 3 16 4 12 Ni 20/40 25 25 10 24 5 11 1 21 6 11 2 9 2 14 9 34 9 29 Cu 33/66 20 20 9 32 2 8 3 27 7 10 6 7 3 6 1 19 4 18 Cr - 45 45 18 43 9 20 3 36 10 18 7 16 3 29 2 69 6 63 Ba - 610 610 301 516 27 331 17 504 17 278 19 293 22 395 12 569 28 574 V 150 85 85 23 87 21 29 5 65 17 21 6 19 9 41 7 86 12 70 Mn 1500 870 418 136 894 259 147 33 578 245 155 9 106 57 441 112 1271 944 1009 Sr - 120 120 67 140 3 72 6 151 6 67 1 64 3 72 7 94 2 97 Sc - 10 - 4 10 3 4 2 7 4 5 2 2 1 2 1 2 1 2 Ga - 10 - 3 9 2 4 2 8 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Nb - 15 - 7 30 1 9 2 29 2 6 1 7 1 15 2 28 2 28 Y - 30 - 14 39 1 16 2 37 1 13 1 14 0 23 3 37 1 36 Rb - 90 - 32 87 3 36 1 77 6 30 1 31 2 43 2 81 3 77 Zr - 460 460 221 528 26 255 24 584 44 201 78 208 10 402 56 530 28 560 Zс - - - - 1 - 1 - 1 - 2 - 1 - 3 - 1 - 1 * - предельно допустимая концентрация: в числителе - для песчаных и супесчаных почв, знаменателе – кислых суглинистых и глинистых;

среднее ЗН*2 - среднее значение для зоны наблюдения ГУП Мос НПО «Радон»;

Фон, сугл**- региональное фоновое содержание химических элементов в суглинистой почве;

Фон, суп*** - региональное фоновое содержание химических элементов в супесчаной почве;

m – среднее значение в почве конкретного лесничества;

– стандартное отклонение;

- прочерк означает отсутствие данных.

Вода поверхностных водоемов и донные отложения. Донные отложения, являясь депонирующей средой, служат индикатором долговременного техногенного воздействия. Содержание радионуклидов и химических элементов в донных отложениях действующими санитарно-законодательными документами не нормируется. Измерение радиационных параметров донных отложений показало, что во всех пробах присутствуют природные 40K - 460±90, Ra - 15±6, Th - 15±7 в Бк/кг соответственно, значения которых близки к аналогичным показателям средней удельной активности природных радионуклидов в почве Московского региона. Техногенный Cs с активностью, превышающей минимально детектируемую активность (МДА) 2 Бк/кг, присутствовал в 30 % проб донных отложений, средняя активность 4 Бк/кг, находится на уровне Sr во всех пробах составила менее глобальных фоновых значений. Активность МДА (1 Бк/кг).

Оценку степени химического загрязнения донных отложений провели по тем же критериям, как и для почвы. Расчетное значение суммарного показателя загрязнения составило значительно меньше 8. По классификации качества донные отложения относятся к классу I – «слабо загрязненные». При использовании понятия донных отложений, основанном на пересчете «стандартных» концентрации загрязняющих веществ в единицах стандартных донных отложений, их состояние определено как «целевой уровень загрязнения». Такой уровень является самым низким и не требует вмешательства. Средние содержания элементов предложены как фоновые значения для данной территории.

Вода поверхностных водоемов. Суммарная альфа- и бета-активность проб воды в зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» – менее 0,045 Бк/л, что значительно ниже величин, приведенных в гигиенических требованиях, и фактически составляют 10-3 УВ для питьевой воды. Результаты химического анализа воды поверхностных водоемов (табл. 7) показали, что во всех пробах обнаружены элементы первого класса опасности – мышьяк, ртуть, бериллий, но их содержание на порядки ниже ПДК и соответствуют требованиям гигиенических нормативов, установленных для воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Таблица 7 - Оценка содержания радионуклидов и химических элементов в воде поверхностных водоемов и снеге зоны наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» Пара- Содержание и критерии оценки метр поверхностная вода снег (талая вода) Радионуклиды УВ*1 *2 Аi/УВ* Диапазон, Бк/л Среднее Аi/УВ Среднее (1,1 - 8,9) 10-3 -3 - Sr 5 7,2·10 0,5·10 0,01 0,01 0, (0,4 - 20)·10-3 0,8·10-3 0,3·10-3 0, Сs 11 0,03 0,02 0, (0,4 - 5,8) 10-3 4,2·10-3 1,7·10- Ra 0,5 0,01 0,02 0,01 0, 0,04 - 0,40 - 0,14 0,05 - 0,17 0,05 Химические элементы ПДК*4 Среднее Сi/ПДК* Диапазон, мг/л Сi/ПДК Среднее - -2,5·10-5 2,0·10-4 8,0·10-6 5,0·10- Be 0,04 - - 3,2· 2,4·10-7 - 1,1·10-4 5,0·10-4 1,5·10-5 1,2·10-5 1,1·10-5 3,2·10- Hg 0,03 0, -5 -3 -4 -4 -3 - As 7,5·10 - 1,9·10 0,01 6,0·10 4,0·10 0,06 1,0·10 8,0·10 0, 1,2·10-6 -4,1·10-4 1,0·10-3 1,3·10-4 6,0·10-5 2,4·10-5 4,2·10- Cd 0,13 0, 1,2·10-5 - 7,1·10-4 5,0·10-3 1,7·10-4 5,0·10-5 5,3·10-5 3,3·10- Sb 0,03 0, 1,0·10-5 - 5,7·10-2 4,0·10-4 1,0·10-4 2,3·10-4 1,5·10- Pb 0,01 0,04 0, 5,2·10-4-1,8·10-2 1,2·10-2 1,0·10-3 2,5·10-3 7,3·10- Se 0,01 1,20 0, -5 -3 -3 -4 -4 - Ni 1,6·10 -2,4·10 0,02 1,2·10 3,0·10 0,06 3,5·10 2,9·10 0, 3,3·10-5 -1,0·10-4 1,0·10-5 1,0·10-5 3,3·10-4 5,4·10- Ag 0,05 0,01 0, 4,0·10-7 -3,9·10-4 1,4·10-4 6,0·10-5 6,0·10-5 5,2·10- Co 0,1 0,01 0, 1,5·10-5 -3,5·10-3 1,9·10-3 3,0·10-4 7,5·10-4 1,2·10- Mo 0,25 0,01 0, 3,5·10-3 - 1, Sr 7 0,07 0,05 0,01 0,19 0,04 0, -4 -2 -2 -2 - Mn 2,0·10 - 0,25 0,1 5,6·10 3,0·10 0,56 1,1·10 7,7·10 0, 4,0·10-6 -1,8·10-3 8,0·10-4 2,0·10-4 3,8·10-4 4,1·10- V 0,1 0,01 0, 2,7·10-6 -1,2·10-2 5,0·10-3 1,0·10-3 1,0·10-3 3,3·10- Cr 0,5 0,01 0, 8,2·10-4 -6,0·10-3 2,0·10-3 2,0·10-4 1,8·10-3 5,1·10- Cu 1 0,01 0, 8,1·10-4 -4,8·10-2 1,7·10-2 7,0·10-3 2,0·10-3 1,8·10- Zn 1 0,02 0, 7,2·10-3 - 1, Fe 0,3 0,06 0,02 0,20 0,02 0,01 0, - Mg 2,9·10 - 32 50 5 4 0,10 5 3 0, УВi*1- уровень вмешательства для воды i-го радионуклида, Бк/л;

*2-стандартное отклонение;

Аi*3 удельная активность i-го радионуклида в воде, Бк/л;

ПДКi*4- предельно допустимая концентрация i го химического элемента, мг/л;

Сi*5-концентрация i-го химического элемента, в воде мг/л.

Среднее содержание селена в поверхностных водах находится на уровне или незначительно превышает ПДК. По литературным данным среднее содержание селена в реках Европейской части России колеблется в пределах от 0,2 до 0,5 мкг/л (С.Л. Шварцев,1978). Повышенные концентрации селена в поверхностных водах зоны наблюдения позволяют сделать вывод о наличии среди валовых форм селена в почвах исследуемой территории значительной доли водорастворимого селена, доступного для усвоения растениями. Селен является высоко рассеянным в литосфере элементом и его среднее содержание в среде контролируется природными геохимическими и в меньшей степени антропогенными факторами.

Для получения информации о выбросах текущего года наиболее представительными являются пробы снежного покрова, отобранные перед таянием снега. Уплотненный снег в этот период содержит пылевые отложения, накопленные за зимние месяцы. В пробах талой воды, отобранных в зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон», не обнаружены значимые содержания техногенных радионуклидов 60Co, 90Sr и 239Pu. Средняя удельная активность 137Cs составила 0,05 Бк/л, максимальное значение 0,3 Бк/л. Все эти значения значительно меньше уровня вмешательства для питьевой воды. Результаты химического анализа талой воды показали, что в пробах нет превышения ПДК.

Контроль загрязнения атмосферных аэрозолей осуществляли в зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон», в том числе в микрорайоне Новый (населенном пункте, наиболее близко расположенном от предприятия).

Количество неорганической пыли составило в среднем 0,005 мг/м3 при максимуме 0,01 мг/м3, что на порядок ниже ПДК. Результаты химического анализа выявили химические элементы, которые находятся в составе аэрозолей, Наиболее значимые содержания химических элементов, присутствующих в составе атмосферных аэрозолей, приведены в таблице 8. Установлено, что в целом содержание химических элементов в зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» не превышает среднесуточную предельно-допустимую концентрацию, но существенно зависит от времени года. Для интегральной оценки уровня многокомпонентного загрязнения атмосферных аэрозолей рассчитали комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА), который позволил определить её уровень как «низкий».

Таблица 8. Содержание радионуклидов и химических элементов в атмосферных аэрозолях в зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» п. Новый Зона наблюдения Критерии Элемент Стандартное Стандартное Макси- оценки Среднее Среднее отклонение отклонение мальное Радионуклиды, Бк/м 1,2.10-4 6,3·10-5 1,0·10-4 4,1·10-6 1,5.10- Контрольные -5 -5 -6 -6. -6 уровни* 1,4·10 1,0·10 4,5·10 2,7 10 9,7 ПДКСС, мг/м3** Химические элементы, мг/м 4,4·10-8 1,9·10-8 2,5·10-8 1,8·10-8 6,1·10-8 1,00·10- Be -6 -7 -6 -7 - 5,00·10- Se 2,0·10 7,0·10 1,8·10 7,9·10 4,0· 9,9·10-7 5,9·10-7 7,9·10-7 5,0·10-7 2,1·10-6 3,00·10- Cd 5,8·10-8 2,2·10-7 4,5·10-8 1,4·10-8 1,1·10-7 3,00·10- Hg 5,3·10-6 1,5·10-6 3,3·10-6 2,1·10-6 6,9·10-6 3,00·10- As 8,7·10-5 3,3·10-5 4,5·10-5 3,3·10-5 7,2·10-4 5,00·10- Zn 4,9·10-5 1,7·10-6 3,9·10-5 2,9·10-5 2,6·10-4 3,00·10- Pb 1,3·10-5 4,7·10-6 1,1·10-5 3,4·10-6 1,9·10-5 6,00·10- V 4,8·10-6 1,3·10-6 3,8·10-6 1,4·10-6 6,6·10-6 8,00·10- Cr 9,0·10-7 3,3·10-7 4,9·10-7 3,6·10-7 1,5·10-6 4,00·10- Co 3,5·10-5 1,4·10-5 2,4·10-5 1,5·10-5 6,4·10-5 8,00·10- Mn 5,0·10-6 1,6·10-6 4,2·10-6 1,2·10-6 7,3·10-6 1,00·10- Ni 2,8·10-5 1,8·10-5 1,5·10-5 7,8·10-6 2,2·10-4 2,00·10- Cu 1,0·10-5 3,4·10-6 7,2·10-6 3,9·10-6 1,7·10-5 4,00·10- Ba 5,5·10-7 2,0·10-7 4,2·10-7 2,4·10-7 1,0·10-6 2,00·10- Mo 2,2·10-6 3,6·10-7 1,5·10-6 7,1·10-7 3,0·10-6 2,00·10- Sn 1,4·10-6 1,1·10-6 8,2·10-7 7,1·10-7 7,7·10-6 2,00·10- Sb 1,2·10-2 5,0·10-3 1,2·10-2 3,5·10-3 1,7·10-2 3,00·10- S 2,5·10-7 9,4·10-8 1,7·10-7 1,0·10-7 6,1·10-7 4,00·10- Bi 3,9·10-4 1,8·10-4 2,2·10-4 1,5·10-4 6,1·10-4 5,00·10- Mg КИЗА 7 - 7 - 14 * - В случае превышения контрольных уровней проводится измерение радионуклидного состава, который сравнивается с допустимой среднегодовой объёмной активностью для населения ДОАнас (НРБ-99);

** - ПДКСС- среднесуточная предельно-допустимая концентрация атмосферных аэрозолей;

КИЗА - комплексный индекс загрязнения атмосферы.

Полученные данные по содержанию радионуклидов и химических элементов в окружающей среде зоне наблюдения ГУП Мос НПО «Радон» и лесничеств приняты в качестве фоновых значений для конкретной территории в Сергиево-Посадском районе Московской области.

Научное обоснование расчета контрольных уровней по радиационному и химическому факторам для основных объектов окружающей среды. Радиоэкологический мониторинг осложняется тем, что нормативы оценки состояния воздуха и воды, приведенные в НРБ-99, невозможно использовать для оценки состояния окружающей среды. Реальное 90 137 содержание основных дозообразующих радионуклидов Ra для Sr, Cs, атмосферного воздуха находится в пределах 10-6 - 10-7 Бк/м3, эти значения в раз меньше допустимых концентраций в воздухе для населения, приведенных в НРБ-99 в Бк/м3 (90Sr - 2,7;

137Cs - 27,0;

226Ra - 0,03). Содержание в воде открытых водоёмов Московского региона в Бк/л: 90Sr - 5,8.10-3;

137Cs -0,3.10-3;

226Ra -2,1.10- при уровне вмешательства в Бк/л по 90Sr - 5,0;

137Cs - 11,0;

226Ra -0,5.

Рассчитали дозы внешнего и внутреннего облучения для населения на данной территории, основываясь на полученных данных по содержанию радионуклидов в окружающей среде. Расчёт провели для основных источников облучения. Годовую индивидуальную эффективную дозу внешнего облучения для населения определили по результатам измерения мощности дозы гамма излучения на открытой местности, которая составила мкЗв/год.

Максимальные дозы внешнего облучения от загрязнения почвы при содержании Cs – 20 Бк/кг составили 11 мкГр/год, при этом суммарная индивидуальная доза внешнего облучения составит 311 мкЗв/год. Внутреннее облучение происходит за счет атмосферного воздуха, питьевой воды, воды открытых водоёмов, пыли от почвы, продуктов питания. С учетом набора пищевых продуктов из стандартного рациона питания рассчитали дозовые нагрузки для населения за счёт техногенных радионуклидов. Установили, что поступление 90Sr и Cs в суточном рационе в настоящее время составляет – 0,15 Бк/г и 0,2 Бк/г соответственно. Годовая доза облучения населения за счет поступления основных продуктов питания составляет: для 90Sr – 5 мкЗв, для Cs – 1,5 мкЗв.

Уровни облучения населения за счет поступления питьевой воды не превысят 0,1 мкЗв/год. Активность, поступающую в организм человека при заглатывании поверхностной воды при купании, за счёт 90Sr составит 1,310-6 Бк/лдень и 137Cs – 1,210-6 Бк/л (за летний период). Доза облучения при этом будет равна для 90Sr – 10-5 мкЗв, а для Cs – значительно ниже. Проникновение радионуклидов через кожу не рассматривали из-за мизерного их поступления в организм. Доза облучения за счёт перорального поступления радионуклидов из почвы составит Cs - 110- 7, Ra – 2,410-5, Th – 110-5 мкЗв/год соответственно.

за счёт Показано, что основной вклад в дозу внутреннего облучения населения вносят пищевые продукты 6,5 мкЗв, при всех путях поступления доза внутреннего облучения будет весьма незначительна и не превысит 10 мкЗв/год, что соответствует требованиям НРБ-99.

Контрольные уровни для содержания радионуклидов в объектах окружающей среды предложили рассчитывать следующим образом. Средние данные радиоэкологического мониторинга за последние годы для каждого объекта окружающей среды взять за основу, и далее расчёт проводить по формуле:

КУ = Аср.i + 2 i, (13) где КУ – контрольный уровень содержания радионуклида в объекте окружающей среды, Бк/(кг, л, м3);

Аср.i – среднее значение содержания радионуклида в объекте окружающей среды, Бк/(кг, л, м3);

i – среднеквадратичное отклонение содержания радионуклидов в объектах окружающей среды по i-му радионуклиду, Бк/(кг, л, м3).

Величина КУ зависит от назначения территории (ЗСР, ССЗ и ЗН). Для ЗН должно соблюдаться условие : Афон КУзн Аср.i + 2I, где Афон – фоновые значение содержания радионуклида в объекте окружающей среды, Бк/(кг, м2, м3). При этом для территории ЗСР должно соблюдаться условие:

Афон КУзср УВi, где УВi – уровень вмешательства для воды (П-2 НРБ-99);

КУзср ДОАнас для соответствующего радионуклида в атмосферных аэрозолях (П-2 НРБ-99).

На основании среднего содержания радионуклидов в объектах окружающей среды провели расчёт и рекомендовали контрольные уровни по содержанию радионуклидов, приведённые в таблице 9.

Таблица 9 – Рекомендованные значения контрольных уровней содержания радионуклидов в объектах окружающей среды Московского региона Объект Единица Параметр Контрольные уровни Доза облучения измерения контроля Среднегодовые значения мкЗв/год Бк/м3 3,0·10- Атмосферный 0,5·10-6 2,0·10- воздух Sr 2,0·10-6 0,7·10- Cs 1,0·10-5 3,6·10- Ra 1,0·10-5 2,0·10- Th Почва, грунт Бк/кг 1200 2,4·10- Cs 0,8·10- Ra 0,5·10- Th K 800 Аэфф. 180 МЭД на высоте 0,2 мкЗв/ч 0,1 м от поверхности Вода Бк/кг 0,05 открытых 0,5 0,5·10-3 4,5·10- водоемов Cs 2,0·10- Ra 2, 1,0·10- K 0, 1,0·10- Th 1, Питьевая вода Бк/кг 0,1 1,0 1,0·10- Sr 0, 1,0·10- Cs 0, контролируются 210Po, 0,20, Pb, 226Ra, 228Ra Донные Донные Бк/кг отложения отложения Cs являются Ra индикатором Th 30 накопления K 600 радионуклидов Аэфф. Контрольные уровни устанавливают для оперативного радиационного контроля в целях закрепления достигнутого уровня радиационной безопасности.

Внедрение этих уровней в практику радиационно-гигиенического и экологического надзора позволит на законных основаниях требовать снижения выброса и сброса радионуклидов в окружающую среду. Эти данные легли в основу нормативного документа по контрольным уровням для Московского региона 2008 год.

Требуемый уровень контроля химических элементов в объектах окружающей среды территории предложено осуществлять по временным допустимым уровням (ВДУ) или контрольным уровням (КУ), которые рассчитывают из реальных фоновых значений содержания химического элемента для конкретной территории и определяют как фоновое значение плюс 2 (два) стандартных отклонения.

Комплексная экологическая оценка состояния окружающей среды в районе расположения радиационно-опасного объекта ГУП Мос НПО «Радон». Основная сфера деятельности ГУП Мос НПО «Радон» - обращение с отходами низкого и среднего уровня активности и источниками ионизирующего излучения ИИИ и их временное хранение. Цель переработки РАО – сделать РАО более совместимыми с окружающей средой с минимальными финансовыми затратами. Технология переработки радиоактивных отходов зависит от их агрегатного (жидкие, твёрдые) и физического (горючие, негорючие) состояния. В ГУП Мос НПО «Радон» применяют методы цементирования, прессования, сжигания, остекловывания и другие. При всех методах переработки образуются вторичные отходы, сброс и выброс которых предприятия осуществляет на основе разрешенных допустимых уровней.

Влияние сбросов предприятия за 45-летний период эксплуатации можно оценить по состоянию донных отложений реки Куньи, которая принимает всю поверхностную воду с территории промплощадки. Сравнение радиационных параметров донных отложений реки с условно чистыми донными отложениями объектов Московского региона (табл. 10) показало, что все параметры ниже допустимых уровней.

Провели определение содержания химических элементов в поверхностной воде на основных этапах водоотведения. Результаты анализа показали, что в основном содержания всех элементов значительно ниже ПДК. Однако для химических элементов Se, Cd, Li, Ag встречаются случаи незначительного превышения ПДК.

Таблица 10 — Оценка радиационных параметров донных отложений реки Куньи Параметр Содержание радионуклидов, Бк/кг 40 90 137 226 Сs K Sr Ra Th Среднее () 610 (130) 54 (55) 1620 (160) 112 (32) 42 (5) Медиана 610 43 1010 113 (Q25-Q75) (570 - 655) (30 - 52) (30 - 2500) (87 - 138) (40 - 44) МЗУА* 100000 100000 10000 10000 Донные отложения судоходных объектов Московской области Среднее () 372 (113) 3 6 (6) 24 (12) 23 (11) Медиана 360 3 3 21 (Q25-Q75) (280 - 450) (2 - 8) (13 - 29) (13 - 30) *МЗУА- минимально-значимая удельная активность (приложение П-4 НРБ-99) Определили уровень загрязненности поверхностной воды с учетом класса химической опасности загрязняющего элемента по величине удельного комбинаторного индекса загрязненности воды Результаты, (УКИЗВ).

приведённые в таблице 11, позволили провести сравнение уровня загрязненности поверхностной воды на этапах водоотведения с промплощадки ГУП Мос НПО «Радон».

Таблица 11 - Уровень загрязненности поверхностной воды химическими элементами на этапах водоотведения ГУП Мос НПО «Радон» Параметр Река Кунья Пруд, расположенный Поверхностная вода ниже по течению реки зоны наблюдения УКИЗВ* 1,1 1,7 1, Класс, разряд 2-й 2-й 2-й Характеристика Слабо Слабо загрязненная Слабо загрязненная загрязненности воды загрязненная *- УКИЗВ - удельный комбинаторный индекс загрязненности воды Влияние выбросов за весь период эксплуатации предприятия можно оценить по состоянию почвы зоны наблюдения предприятия, радиоэкологическую оценку которой провели выше и отнесли к категории «чистая». Радиометрическое исследование проб атмосферных аэрозолей в пунктах контроля зоны наблюдения показало, что содержание альфа излучателей – 4,5·10-6 Бк/м3, бета-излучателей – 9,4·10-5 Бк/м3, что значительно ниже норм контроля. Изучение химического состава атмосферных аэрозолей в целом показывает, что содержание основных элементов значительно ниже ПДК.

Но имеется незначительное превышение по селену на уровне ПДК и существенное по свинцу. Превышение максимальных разовых предельно допустимых концентраций (ПДКмр) по свинцу отмечалось в атмосферных аэрозолях всех зон наблюдения. Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха за месяц использовали следующие показателя качества воздуха:

стандартный индекс (СИ), который определяли как отношение концентрация элемента, деленной на ПДКмр, и наибольшая повторяемость (НП) превышения ПДКмр в %, а также комплексный индекс загрязнения атмосферы КИЗА.

Значение СИ рассчитали для элементов с регламентированным значением ПДКмр. Значение СИ1 отмечалось для элементов 1-го класса опасности Pb (СИ =2,9) и Se (СИ=1,9) при НП19%, что соответствует категории «Повышенный» уровень загрязнения воздуха. На территории п. Новый НП=22%, на территории зоны наблюдения НП=35%.

При осуществлении оперативного непрерывного контроля сбросов и выбросов ГУП Мос НПО «Радон» провели определение предложенных в работе комплексных показателей загрязнения окружающей среды.

На рис. 1 показан вклад в величину Квоздуха радиационного фактора Kradвоздуха, рассчитанного по величине суммарной объемной активности бета излучающих радионуклидов, и Kchвоздуха, по содержанию химических элементов за 2007 год. Видно, что основной вклад в загрязнение воздуха вносит химический фактор (до 40 % случаев). Среднее значение Квозд. составляет 0,8 при разбросе от 0,4 до 1,8 и превышение обусловлено Kch. Величина Kch изменялась в диапазоне от 0,3 до 6,2 при среднем значении 1,5, величина Krad – от 0,1 до 0, при среднем 0,2. Как видно из диаграммы, уровень загрязнения приземного слоя воздуха оценили как «низкий» в январе, мае и июне. В феврале, марте и августе выявлено значение Kвоздуха больше 1. Анализ данных показал, что загрязнение определяется в основном превышением по свинцу до 10 ПДК. По нашим данным такое состояние воздуха существенно зависит от выбросов автотранспорта. Большое влияние на рассеивание выбросов загрязняющих веществ в эти месяцы оказали погодные условия.

Kвоздуха, отн. ед.

п. Новый 3. 2. 1. 0. ль ь рт й ль рь рь ль рь ст нь ь ма бр бр ма гу яб ра ре яб ва ию ию тя ка ав ев нт но ян ап ок де се ф Квозд.

Kch Krad Рис. 1. Комплексная оценка содержания атмосферных аэрозолей в приземном слое атмосферы ГУП Мос НПО «Радон» в течение 2007 года Для контроля дисперсного состава провели изучение строения пористых фильтров Петрянова, характера распределения в них твердых частиц, их размера и состава на сканирующем электронном микроскопе. Фильтры содержали значительное количество твердых частиц пыли, внешний вид одного из фрагментов приведен на рисунке 2. Частицы имели неправильную округлую форму. Размер частиц варьировал в широком диапазоне от 1,5 - 10,0 мкм до долей микрона. Наблюдали как единичные частицы, так и их агрегаты, причем единичные частицы, имеющие разнообразный состав, заметно преобладали.

Определение качественного химического состава частиц проводили на основе анализа их энергодисперсных спектров. Единичные частицы представлены сульфатом кальция оксидом железа и различными (CaSO4), (Fe2O3) алюмосиликатами. Агрегаты имели подчиненное значение и представляли собой слипшиеся частицы алюмосиликатов и сульфата кальция.

Рисунок 2 - Электронно-микроскопическое изображение (в отраженных электронах) твердых частиц на отработанном фильтре при разном увеличении.

Выявлено, что основной вклад в содержание в атмосферных аэрозолях мелких взвешенных частиц размером менее 10 мкм (РМ10) вносили частицы пыли, которые оказывают влияние на состояние здоровья населения. ПДК на РМ10 в России не установлено, действующий норматив в ЕС равен 40 мкг/м3, в Москве в 2007 по городу в среднем РМ10 составило 34 мкг/м3 Предложено проводить мероприятия по снижению содержания пыли в жилом районе Новый.

Оценка риска для здоровья населения. На основе обобщенных данных о радиационных и химических параметрах объектов окружающей среды в районе расположения ГУП Мос НПО «Радон» с учетом суммарного воздействия проведена оценка индивидуального пожизненного риска для здоровья населения.

Результаты расчёта приведены в таблице 12.

Таблица 12 – Индивидуальный пожизненный риск для здоровья населения, обусловленный воздействием радиационных и химических факторов Канцерогенный риск Маршрут Индекс опасности радиационного химического Сумма воздействия неканцерогенного риска загрязнения загрязнения Почва 2,3· 10-8 1,4 ·10-7 1,6 ·10-7 2,0 ·10- Ингаляционный 5,0 ·10-7 1,1 ·10-6 1,6 ·10-6 1,5· 10- Пероральный 5,2 ·10-7 1,2 ·10-6 1,7 ·10-6 1,7· 10- Сумма Донные отложения 1,3 ·10-9 3,4· 10-8 3,5· 10-8 1,5 ·10- Ингаляционный 3,3· 10-7 1,9 ·10-8 3,5 ·10-7 6,9 ·10- Пероральный 3,3 ·10-7 5,3 ·10-8 3,9 ·10-7 3,4 ·10- Сумма 2,1 ·10-6 1,7· 10- Общая сумма - Канцерогенный риск для здоровья по химическому фактору для почвы и донных отложений на порядок выше, чем по радиационному в предположении его беспорогового действия, но по классификации ВОЗ донные отложения соответствуют «пренебрежимому» уровню канцерогенного риска (3,9 ·10-7), а для почвы (1,7 ·10-6) «низкому». Максимальный радиационный риск обусловлен 226 воздействием Ra и Th при пероральном поступлении и внешнем облучении организма. Канцерогенный риск воздействия токсичных элементов наибольший при пероральном поступлении за счёт содержания мышьяка. Неканцерогенный риск, рассчитанный по индексу опасности, составил величину 0,17, что меньше единицы и свидетельствует о малой вероятности вредных эффектов. Для поверхностной воды расчёты не представлены из-за предельно низких значений содержания.

Основные комплексные экологические критерии при выводе из эксплуатации локальных участков загрязнения и реабилитации территории. Согласно действующим в нашей стране нормативным документам, при прекращении эксплуатации радиационно-опасных объектов, при проведении реабилитационных работ индивидуальная доза облучения населения от техногенных источников не должна превышать 0,01 мЗв/год (10 мкЗв/год). В таком случае этот объект считается радиационно-безопасным и на него не распространяется действие нормативных документов. Достижение величины 0,01 мЗв/год на практике требует значительных экономических затрат и, с учетом социальных факторов, не обосновано. Кроме того, эта величина по мощности эффективной дозы облучения составляет 1/200 от естественного фона и не может быть измерена существующей аппаратурой (средний естественный фон по РФ 0,1-0,2 мкЗв/час). В рекомендациях МКРЗ и МАГАТЭ для техногенных источников предложена доза облучения населения 0,3-1 мЗв/год.

Нами предложено научное обоснование допустимых уровней радиоактивного загрязнения объектов исходя из эколого-гигиенических позиций и в зависимости от типа территории. Для этой цели территории и объекты предложено разделить на две группы. К первой могут быть отнесены жилые дома с прилегающей к ним территорией (двор, подсобные строения, приусадебные участки), медицинские лечебные учреждения и общественные здания, детские дошкольные и школьные учреждения, учебные заведения, места отдыха, предприятия торговли и общественного питания. Во вторую группу следует выделить промышленные предприятия и учреждения (производственные помещения) и территории их размещения, а также железные и автомобильные дороги.

Основным критерием для принятия решения о вмешательстве при рекультивации территории или выведении из эксплуатации радиационно опасных объектов для гамма-излучающих радионуклидов является допустимое значение мощности экспозиционной дозы гамма – излучателей. Для альфа-, бета- излучающих и трансурановых радионуклидов предложено использовать величину удельной активности содержания техногенных и природных радионуклидов, указанную в таблице 13. При уровнях загрязнения, не превышающих табличных значений, мер вмешательства не требуется. При превышении указанных критериев загрязнения проводят дезактивационные работы до заданного уровня МЭД ГИ. Применение допустимых уровней радиоактивного загрязнения объектов и территорий на практике позволили принимать решения по целесообразности, объему и завершенности дезактивационных мероприятий.

Таблица 13 - Рекомендуемые критерии прекращения дезактивационных работ на территориях и локальных участках загрязнения, дорожных покрытиях и конструкциях жилых, общественных и производственных зданий Наименование критериев Объекты контроля и значения радиационных радиационного воздействия критериев 1-я группа объектов 2-я группа объектов Почва и Помещения Почва и дорожные дорожные жилых и покрытия покрытия общественных производственных селитебных зданий территорий, территорий производственные помещения Мощность эквивалентной дозы 0,4 0,3 0, гамма-излучения за счет природных и техногенных радионуклидов, превышающая фоновые значения, присущие данной местности, мкЗв/ч 1/20 МЗУА* 1/10 МЗУА* Содержание техногенных — радионуклидов, Бк/кг Содержание природных 370 — радионуклидов, Аэфф, Бк/кг * МЗУА — минимально-значимая удельная активность (приложение П-4 НРБ-99).

Доза 0,3 мЗв/год может быть использована для радиационно-опасных объектов, расположенных в удалении от населенных пунктов и имеющих ССЗ и ЗН. В этом случае МЭД ГИ повысится на 1,8*10-2 мкЗв/час (или 3 мкР/ч), что находится в пределах погрешности аппаратуры. При таких предполагаемых пределах доз риск возникновения отрицательных эффектов для населения будет составлять 0,7*10-6 (для 0,1 мЗв/год) и 2*10-6 (для 0,3 мЗв/год) случаев в год, что практически совпадает с пренебрежимым риском 1*10-6.

Критерии оценки состояния территории по радиационному и химическому факторам выведении из эксплуатации радиационно-опасных объектов приведены в таблице 14. Из таблицы видно, что в качестве критерия оценки для ЗСР (территория промплощадки) используют уровень вмешательства (УВ) и ПДК, для СЗЗ и ЗН - контрольный уровень (КУ) по радиационному фактору, а по химическому фактору ПДК или временные допустимые уровни (ВДУ).

Таблица 14 - Критерии комплексной оценки состояния территории при выведении из эксплуатации радиационно-опасных объектов № Объект контроля Территория в районе расположения радиационно-опасного объекта ЗСР СЗЗ ЗН 1 РФ* ХФ* РФ ХФ РФ ХФ 0,1 МЗУА ПДК 0,1 МЗУА ПДК/ВДУ* 1/20 МЗУА КУзн 1 Почва 2 Донные 0,1 МЗУА ПДК 0,1 МЗУА ПДК/ВДУ 1/20 МЗУА КУзн отложения УВ* Вода поверхно- ПДК КУсзз ПДК/ВДУ КУзн КУзн стных водоемов Талая вода (снег) УВ ПДК КУсзз ПДК/ВДУ КУзн КУзн 5 Атмсферные КУзср ПДКСС КУсзз ПДКСС КУзн КУзн аэрозоли а МЭД мкЗв/час 0,6 – 0,4 – 0,3 – РФ*1 - радиационный фактор;

ХФ*2 - химический фактор;

*3 ВДУ - временные допустимые уровни;

*4 УВ - уровень вмешательства;

МЗУА - минимально-значимая удельная активность.

На практике при проведении дезактивационных работ, образуются большие объёмы отходов, которые нельзя отнести к категории «низких радиоактивных отходов», но и к категории «промышленные отходы». С этой целью МАГАТЭ предложило ввести понятие «очень низких радиоактивных отходов» (ОНРАО).

Мы предлагаем критерии отнесения к ОНРАО в зависимости от МЭД ГИ и удельной активности отходов А, приведенные в таблице 13:

Р1 Р Ргран, (14) где Р1 - значение мощности дозы, приведённые в таблице 13, мкЗв/час;

Р -значение мощности дозы для очень низких радиоактивных отходов ОНАО, мкЗв/час;

Ргран,-нижняя граница мощности дозы отнесения к РАО в СПОРО- 2002, равная 1 мкЗв/час.

При удельной активности А (Бк/кг) почву, грунты и другие материалы предлагаем относить к ОНРАО при известном радионуклидном составе в зависимости назначения территории:

- селитебная территория назначения «зелёная лужайка»: 1/20 МЗУА А МЗУА, - производственная территория «коричневая лужайка»:1/10 МЗУА А МЗУА.

Хранение ОНРАО допустимо на специализированных промышленных площадках с защитой от ветровой эрозии и атмосферных осадков.

Выводы Впервые разработана система ранжирования для радиационно-опасных 1.

объектов I категории потенциальной опасности по уровню воздействия на окружающую среду и население при радиационной аварии в зависимости от величины суммарного потенциального аварийного выброса и сброса по радиационному и химическому факторам, потенциальной суммарной дозы внешнего и внутреннего облучения для населения и риска возникновения отрицательных эффектов.

Для потенциальной активности аварийного сброса/выброса определены уровней воздействия, характеризующие опасность загрязнения окружающей среды и облучения населения от «безопасной» до «высокой».

Расчет размера санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения в зависимости от величины дозовых нагрузок показал, что для низкого (IV) и безопасного (V) уровней зоны наблюдения не требуется, а размер санитарно-защитной ограничен размерами промплощадки.

Впервые разработана классификация радиационно-опасных объектов по классу потенциальной химической опасности при радиационной аварии, которая зависит от массы аварийного выброса/сброса каждого компонента и среднегодовой предельно допустимой концентрации.

В соответствии с предложенной классификацией установлено, что из радиационно-опасных объектов города Москвы - 106 относятся к I категории потенциальной опасности, из них 67 % относятся к III уровню воздействия по аварийной опасности, которая охарактеризуется как «средняя опасность аварийного загрязнения окружающей среды и облучения населения».

Категорирование радиационно-опасного объекта ГУП МосНПО «Радон» по уровню воздействия на окружающую среду показало, что при суммарной активности, приведенной к группе Б, равной 9,7·109 Бк/год, максимальная дозовая нагрузка на население составляет 6,8·10-3 мЗв/год, что соответствует III уровню воздействия.

При категорировании радиационно-опасного объекта ГУП МосНПО «Радон» по классу потенциальной химической опасности при радиационной аварии выявлено, что он относится V классу химической опасности, который имеет степень опасности «малоопасные» Впервые разработана методология и критерии комплексной оценки 2.

состояния основных объектов окружающей среды по радиационному и химическому факторам при эксплуатации радиационно-опасных объектов, которые связывают радиационно-гигиенические и радиоэкологические параметры в зависимости от категории территории: зоны строго режима, санитарно-защитной зоны и зоны наблюдения. Предложен показатель комплексной оценки состояния окружающей среды (Ксреды), рассчитанный по сумме пофакторных радиационных и химических оценок, который должен быть меньше или равен 1. В случае превышения единицы необходимо применять комплекс мероприятий по снижению нагрузки.

Впервые разработан экологический подход определения контрольных 3.