Указания к выполнению заданий. Среди основных типов антропогенного загрязнения окружающей среды особое место

Введение

Среди основных типов антропогенного загрязнения окружающей среды особое место занимает радиоактивное загрязнение, которое влечёт за собой превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. При радиационной аварии в биосферу поступают искусственные радионуклиды, образующиеся в ходе ядерных реакций и в обычных условиях в природе не встречающиеся. Многие из них обладают высокой радиотоксичностью, большой подвижностью и способностью к накоплению в живых организмах. Этим объясняется значительная опасность радиоактивных выпадений для экосистем и человека, особенно в условиях обширного загрязнения территорий. При возникновении аварийной ситуации необходима оперативная оценка радиационной обстановки для принятия соответствующих решений по снижению доз облучения людей. Следует учитывать, что любые ограничения, направленные на предотвращение переоблучения проживающих на загрязнённых радионуклидами территориях, способствуют развитию социально-психологической напряженности. Психологический стресс может отражаться не только на поведении людей, но и оказывать существенное влияние на их здоровье. При этом снижается уровень самочувствия, работоспособности и увеличивается заболеваемость стресс - зависимыми болезнями. Поэтому вмешательство, направленное на снижение доз облучения, должно строго обосновываться.

Известно, что лесные фитоценозы играют важную роль в удержании выпавших радионуклидов, препятствуя их выносу за пределы загрязнённых территорий и защищая окружающие ландшафты от вторичного загрязнения. Лесные фитоценозы сами являются источниками повышенного радиационного фона при радиоактивном загрязнении, нуждаясь в лесохозяйственной и противопожарной профилактике, защите от вредителей и болезней.

Лесохозяйственные мероприятия, проводимые на территории лесного фонда, загрязнённого радионуклидами, способствуют увеличению дозы облучения работников леса. Бесконтрольное использование древесной и недревесной продукции с загрязнённых участков может привести к дополнительному облучению людей. Поэтому при лесных пользованиях необходимо проводить мероприятия по радиационному контролю работающих в загрязнённом лесном фонде, следить за изменениями плотности загрязнения лесных земель, за содержанием радионуклидов в лесных ресурсах, выполнять лесоводственные, лесокультурные, лесозащитные работы с применением радиационно-безопасных технологий, соблюдать правила личной гигиены и производственной санитарии, широко использовать средства индивидуальной защиты.

Методические указания содержат необходимые сведения по радиационному контролю, обследованию лесов и лесной продукции, организации работ на загрязнённых радионуклидами территориях и др.

Основная цель – повысить уровень подготовки студентов ЛХФ по проблемам организации работ лесохозяйственных предприятий, в условиях радиоактивного загрязнения с учетом требований радиационной безопасности.

1 Радиационный контроль. Ограничение облучения от радиоактивных источников (2 часа)

Широкое использование источников ионизирующих излучений приводит к увеличению дополнительного облучения персонала и населения. Поэтому необходим контроль за основными радионуклидами и дозами облучения людей.

Цель занятия. Изучить требования НРБ-96 по обеспечению радиационного контроля и особенности защиты населения от облучения техногенными, природными, медицинскими источниками и в условиях радиационной аварии.

Вопросы, подлежащие изучению:

1. Цели и объекты радиационного контроля.

2. Требования к ограничению облучения от разнообразных источников.

3. Ограничение облучения в условиях радиационной аварии. 4. Принципы защиты населения на радиоактивно загрязнённых

территориях.

Указания к выполнению заданий

1. Важнейшей частью обеспечения радиационной безопасности является радиационный контроль.

Общие цели радиационного контроля:

-установление уровня соблюдения дозовых нормативов;

-определение степени соблюдения принципов радиационной безопасности;

-получение информации для принятия решений о вмешательстве в случае радиационных аварий, загрязнения местности и зданий радионуклидами, а также на территориях и в зданиях с повышенным радиационным фоном.

Радиационному контролю подлежат следующие источники ионизирующих излучений:

1) любые техногенные источники ионизирующих излучений в условиях нормальной эксплуатации;

2) источники, возникающие в результате радиационных аварий;

3) природные источники ионизирующего излучения; 4) источники медицинского облучения населения.

При этом радиационный контроль осуществляется за радиационными характеристиками источников ионизирующих излучений, выбросов радиоактивных веществ в атмосферу, жидких и твердых радиоактивных отходов; радиационными факторами, создаваемыми технологическими процессами на рабочих местах и в окружающей среде; радиационными факторами на загрязнённых территориях и в зданиях с повышенным радиационным фоном; уровнями облучения персонала и населения.

Основными контролируемыми параметрами являются:

1) годовая эффективная доза, годовая эквивалентная доза;

2) поступление радионуклидов в организм и их содержание в организме для оценки их поступления;

3) объемная или удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных материалах и др.;

4) радиоактивное загрязнение кожных покровов, одежды, обуви, рабочих поверхностей;

5) мощность дозы внешнего излучения;

6) плотность потока фотонов и других частиц.

Для всех контролируемых параметров установлены контрольные уровни, гарантирующие непревышение основных дозовых пределов и способствующие дальнейшему снижению уровня облучения до возможно низких значений и позволяющие оперативно проводить радиационный контроль.

Для определения числовых значений контрольных уровней учитывается воздействие всех радиационных и нерадиационных факторов от всех подлежащих контролю источников, возможная ошибка измерений, достигнутый уровень защищенности, возможность его дальнейшего снижения с учетом требований принципа оптимизации.

Администрация учреждения, имеющего источники ионизирующих излучений, несет ответственность за соблюдение норм радиационной безопасности и проведение радиационного контроля; она может, с учетом местных условий, вводить дополнительные более жесткие значения контролируемых параметров – административные уровни.

Контроль за медицинским облучением проводит администрация лечебного учреждения, а за природными источниками – администрация территорий.

В случае, если источники ионизирующего излучения создают годовую эффективную дозу не более 1мкЗв и коллективную годовую дозу не более 1чел-Зв при любых условиях их использования, а также космическое излучение на поверхности Земли и облучение, создаваемое содержащимся в организме человека калием-40, на которые практически невозможно влиять, то на эти источники требования норм радиационной безопасности (НРБ-96) не распространяются.

Существуют ненормируемые источники ионизирующих излучений, а именно: генераторы излучений при условиях, что они разрешены органами Госсанэпиднадзора для использования без радиационного контроля; генераторы излучений в условиях нормальной эксплуатации, если мощность эквивалентной дозы в любой точке на расстоянии 0.1м от любой доступной поверхности аппаратуры не превышает 1.0 мкЗв/ч; генераторы излучения с максимальной энергией излучения не более 5кэВ; радиоактивные вещества, удельная и суммарная активность которых меньше величин, приведенных в таблице 1.1.

При уровнях удельной или суммарной активности меньше, приведенных в таблице, годовые дозы излучения у лиц из населения не превысят 10 мкЗв, а коллективная доза будет не более 1чел-Зв при любых условиях использования.

Радионуклиды в зависимости от суммарной активности делятся на 4 группы радиационной опасности:

А - 1* 10³ Бк (особо высокая);

Б - 1*10⁴ и 1*10⁵ Бк (высокая);

В- 1*10⁶ и 1*10⁷ Бк (средняя);

Г- 1*10⁸ и 1*10⁹ Бк, а также Kr – 83m, Kr – 85m и Xe – 135m (малая).

Задание. Уяснить цели радиационного контроля, различия между нормируемыми и ненормируемыми источниками ионизирующих излучений.

Назвать контролируемые параметры ионизирующих излучений. Радионуклиды, указанные в таблице 1.1, распределить по группам радиационной опасности.

2. Население Земли подвергается внешнему и внутреннему облучению ионизирующими излучениями от природных и искусственных источников. Искусственные источники подразделяются на техногенные, медицинские, рассеянные в окружающей среде в результате аварийных ситуаций.

Радиационная безопасность людей достигается путем ограничения облучения от всех основных источников. Свойства основных источников излучения и возможности регулирования облучения населения от них существенно различны. Поэтому облучение от природных, техногенных и медицинских источников регламентируется раздельно с применением разных методологических подходов и технических способов.

Таблица 1.1 - Ненормируемые уровни удельной и суммарной активности некоторых радионуклидов в помещении в любое время

Нуклид	Удельная активность, Бк/г	Суммарная активность,Бк	Нуклид	Удельная актив-ность,Бк/г	Суммарная актив-ность,Бк
^3 ^3Н ^7Be ^14C ^22Na ^24Na ^32P ^35S ^41Ar ^40K ^51Cr ^52Mn ^64Cu ^65Zn ^74As ^82Br ^76Kr ^81Kr ^85Kr ^86Rb ^89Sr ^90Sr ^90Y	1,0+6 1,0+3 1,0+4 1,0+1 1,0+1 1,0+3 1,0+5 1,0+2 1,0+2 1,0+3 1,0+1 1,0+2 1,0+1 1,0+1 1,0+1 1,0+2 1,0+4 1,0+5 1,0+2 1,0+3 1,0+2 1,0+3	1,0+9 1,0+7 1,0+7 1,0+6 1,0+5 1,0+5 1,0+8 1,0+9 1,0+6 1,0+7 1,0+5 1,0+6 1,0+6 1,0+6 1,0+6 1,0+9 1,0+7 1,0+4 1,0+5 1,0+6 1,0+4 1,0+5	^95Zr ^97Nb ^99Mo ^135Xe ^134Cs ^137Cs ^140Ba ^131I ^132I ^210Po ^222Rn ^226Ra ^228Th ^232Th ^235U ^238U ^239Np ^235Pu ^239Pu ^241Am ^251Cf ^253Cf	1,0+1 1,0+1 1,0+2 1,0+3 1,0+1 1,0+1 1,0+1 1,0+2 1,0+1 1,0+1 1,0+1 1,0+1 1,0+0 1,0+0 1,0+1 1,0+1 1,0+2 1,0+2 1,0+0 1,0+0 1,0+0 1,0+2	1,0+6 1,0+6 1,0+6 1,0+10 1,0+4 1,0+4 1,0+5 1,0+6 1,0+5 1,0+4 1,0+8 1,0+4 1,0+4 1,0+3 1,0+4 1,0+6 1,0+7 1,0+7 1,0+4 1,0+4 1,0+3 1,0+5

Облучение населения техногенными источниками при их нормальной эксплуатации ограничивается путем обеспечения сохранности источников ионизирующего излучения, контроля технологического процесса и ограничения выброса (сброса) радионуклидов в окружающую среду, другими мероприятиями на стадии проектирования, эксплуатации и прекращения использования источников ионизирующих излучений.

Годовая доза облучения у населения от всех техногенных источников в условиях их нормальной эксплуатации не должна превышать основные дозовые пределы. Для ограничения облучения от отдельных техногенных источников, при их нормальной эксплуатации, федеральным органом Госсанэпиднадзора устанавливаются квоты (доли) предела годовой дозы для разных видов источников так, чтобы сумма квот не превышала установленных основных дозовых пределов.

На основании ПГП через органы пищеварения и квот предела дозы для конкретных условий необходимо рассчитывать допустимую удельную активность основных пищевых продуктов и питьевой воды, учитывая поступление радионуклида через органы дыхания и внешнее облучение.

При проектировании новых зданий жилищного и общественного назначения должно предусматриваться, чтобы среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона и торона в воздухе помещений не превышала 100 Бк/м³, а мощность дозы g -излучения не превышала мощности дозы на открытой местности более, чем на 0.3 мкЗв/ч.

В эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м³. При больших значениях объемной активности должны проводиться защитные мероприятия, направленные на снижение поступления радона в воздух помещений. При невозможности снижения A_{Rn экв} до значения менее 400 Бк/м³ решается вопрос о переселении жильцов, перепрофилировании помещений или сносе зданий.

Таким же образом решается вопрос, если значение мощности дозы в помещении выше, чем на открытой местности на 0.6 мкЗв/ч и снизить его практически не удается.

При строительстве жилых и общественных зданий удельная эффективная активность (Аэфф.) естественных радионуклидов, содержащихся в строительных материалах, не должна быть выше 370Бк/кг. Аэфф.= А_Ra+1,31A_Th+ 0,085А_K£ 370 Бк/кг. A_Ra; A_Th – удельные активности Ra –226 и Th -232, находящихся в равновесии с остальными членами уранового и ториевого семейств, А_K– удельная активность К- 40 (Бк/кг).

При дорожном строительстве в пределах населенного пункта, зон перспективной застройки и при возведении производственных сооружений А эфф. в строительных материалах не должна превышать 740 Бк/кг.

Строительные материалы, используемые в дорожном строительстве вне населенных пунктов не должны обладать удельной эффективной активностью естественных радионуклидов выше 2.8 кБк/кг. Удельная активность естественных радионуклидов ²³⁸U и ²³²Th (A_U+1.2A_Th) в фосфорных удобрениях и мелиорантах также не должна превышать 2.8 кБк/кг.

Допустимые значения эффективной дозы от всех возможных природных источников для населения не устанавливаются. Доза космического излучения не ограничивает возможность проживания в данной местности, но она должна учитываться при подсчете дозы, обусловленной всеми источниками ионизирующего излучения.

Эффективная доза за счет естественных радионуклидов в питьевой воде не должна превышать 0.2мЗв/год. Этому значению дозы соответствуют среднегодовые значения удельной активности радионуклидов (ДУА_i) равные: ²³⁸U-5.6; ²³⁴U-5.1; ²²⁶Ra-0.89; ²²⁸Ra-0.37; ²¹⁰Pb-0.37; ²¹⁰Po-0.21; ²²²Rn-120Бк/л.

При совместном присутствии в воде этих радионуклидов должно выполнять условие:

S_i (A _i/ DУA _i) £ 1, где

A _i - удельная активность радионуклидов в воде.

Использование ионизирующих излучений в медицине подлежит контролю и ограничению. Принципы контроля и ограничения радиационных воздействий основаны на получении полезной диагностической информации или терапевтического эффекта при минимально возможных уровнях облучения. Для совершенствования использования ионизирующих излучений в медицинских целях и снижения уровней облучения пациентов устанавливаются контрольные уровни медицинского облучения в рентгенологии, радионуклидной диагностике и терапии, лучевой терапии, основанные на лучших стандартах мировой практики.

При проведении профилактических медицинских рентгенологичес-ких и научных исследований практически здоровых лиц, не имеющих медицинских противопоказаний, годовая эффективная доза облучения не должна превышать 1мЗв. Установленный предел годового профилактического облучения может быть превышен лишь в условиях неблагоприятной эпидемиологической обстановки, требующей проведения дополнительных исследований или вынужденного использования методов с большим дозообразованием.

Задание. Назвать основные положения по ограничению облучения от природных, техногенных и медицинских источников для населения.

Определить годовую эффективную дозу и сделать заключение о возможности употребления питьевой воды, содержащей естественные радионуклиды со следующими значениями среднегодовой удельной активности: ²²⁶Ra-0.4 Бк/л, ²¹⁰Pb-0.1 Бк/л, ²¹⁰Po-0.1Бк/л, если среднесуточное потребление воды составляет 2л. Дозовые коэффициенты радионуклидов (Зв/Бк): 2.8* 10^-7(²²⁶Ra); 6.8 *10^-7(²¹⁰Pb); 1.2*10^-6(²¹⁰Po).

3. При радиационной аварии и радиоактивном загрязнении территории возможно облучение людей в дозах, превышающих основные дозовые пределы от техногенного облучения. Поэтому должны быть приняты меры для восстановления контроля над источником и сведения к минимуму доз облучения, количества облученных лиц, радиоактивного загрязнения окружающей среды, экономических и социальных потерь, вызванных радиоактивным загрязнением. Ограничение последующего облучения осуществляется защитными мероприятиями, применимыми к окружающей среде и к человеку. Эти мероприятия приводят, с одной стороны, к снижению дозы облучения, а с другой – к нарушению нормальной жизнедеятельности населения, хозяйственного и социального функционирования территорий, что сопровождается экономическими потерями, ухудшением психологической и социальной обстановки, ростом заболеваемости.

Форма, масштаб и длительность защитных мероприятий должны быть такими, чтобы уменьшение радиационного ущерба из-за снижения дозы облучения было достаточным, чтобы оправдать вред и стоимость этих мероприятий. Предполагаемое вмешательство должно принести обществу и, прежде всего, облучаемым лицам больше пользы, чем вреда.

В том случае, если доза облучения достигает уровней, при превышении которых возможны клинически определяемые эффекты срочное вмешательство необходимо, а именно: при поглощенной дозе за 2-е суток во всем теле -1Гр, в легких – 6Гр, коже – 3Гр, щитовидной железе – 5Гр, хрусталике глаза – 2Гр, гонадах – 2Гр. При проведении противорадиационных вмешательств в условиях радиационной аварии дозовые пределы облучения не применяются. Дозы, мощности доз облучения и уровни радиоактивного загрязнения устанавливаются органами Госсанэпиднадзора применительно к конкретному радиационно-опасному объекту и складывающейся радиационной обстановке, в соответствии с ранее указанными принципами планирования и дальнейшего проведения защитных мероприятий.

Принятие решений о проведении мероприятий по защите населения в случае крупной радиационной аварии с радиоактивным загрязнением территории осуществляется на основании сравнения прогнозируемой дозы, предотвращаемой защитным мероприятием с уровнями А и Б (табл. 1.2).

Таблица 1.2 - Критерии для принятия решений о противорадиационной защите

Меры защиты	Предотвращаемая эффективная доза
Уровень А	Уровень Б
Ограничение потребления загрязненных пищевых продуктов, питьевой воды	5 мЗв за первый год, 1мЗв/год в последующие годы	50 мЗв за первый год, 10 мЗв/год в последующие годы
Отселение	50 мЗв за первый год	500 мЗв за первый год

Если возможный дополнительный уровень облучения не превосходит предела А, нет необходимости в выполнении мер защиты, связанных с нарушением нормальной жизнедеятельности населения. В ситуации, когда предотвращаемое защитным мероприятием облучение превосходит уровень А, но не достигает уровня Б решение о выполнении мер защиты принимается с учетом конкретной обстановки и местных условий. В случае возможного превышения уровня Б необходимо выполнение защитных мероприятий, даже если они не связаны с нарушением нормальной жизнедеятельности населения.

При содержании ¹³¹I, ¹³⁴Cs, ¹³⁷Cs в пищевых продуктах на уровне до 1кБк/кг в первый год после возникновения аварии и ⁹⁰Sr до 0.1кБк/кг в это же время нет необходимости в принятии решений об ограничении потребления пищевых продуктов. В случае превышения этих уровней защитные меры по ограничению внутреннего облучения желательны, а при возрастании содержания йода-131, цезия-134, цезия-137 свыше 3 кБк/кг и стронция-90 свыше 0.3 кБк/кг защитные мероприятия необходимы.

На поздних стадиях радиационной аварии, повлекшей за собой загрязнение обширных территорий долгоживущими радионуклидами, решения о защитных мероприятиях принимаются с учетом радиационной обстановки и конкретных социально-экономических условий региона.

4. Аварийные ситуации, возникающие на ядерных объектах, лежат в основе причин радиоактивного загрязнения территорий. Чем сильнее и длительнее процесс поступления радиоактивных веществ в окружающую среду, тем значительнее уровень загрязнения и дозы, накопленные населением, проживающим в зонах радиационной аварии.

Защита населения от ионизирующих излучений на разных стадиях радиационной аварии основана на зонировании загрязненных территорий. Вначале необходимо рассчитать величину годовой эффективной дозы, как средней дозы за текущий год, обусловленной искусственными радионуклидами, поступившими в окружающую среду, которая может быть получена жителями при отсутствии мер радиационной защиты.

На территории, где годовая эффективная доза не превышает 1мЗв, проводится обычный контроль радиоактивного загрязнения объектов внешней среды, по результатам которого оценивается доза облучения населения. Проживание и хозяйственная деятельность на этой территории по радиационному фактору не ограничивается, а сама территория не относится к зонам радиоактивного загрязнения. При величине годовой дозы более 1мЗв загрязненные территории по характеру необходимого контроля и защитных мероприятий делятся на 4 зоны, при этом учитываются стадии радиационной аварии, подразделяемые на раннюю, промежуточную и восстановительную.

Во всех случаях выделяется зона радиационного контроля – от 1мЗв до 5 мЗв. В этой зоне помимо мониторинга радиоактивности объектов окружающей среды, сельскохозяйственной продукции и доз внешнего и внутреннего облучения критических групп населения, осуществляются меры по снижению доз на основе принципа оптимизации и другие активные меры защиты населения.

Далее устанавливается зона ограниченного проживания населения – от 5 мЗв до 20 мЗв. В этой зоне осуществляются те же меры мониторинга и защиты населения, что и в зоне радиационного контроля. Жителям и лицам, проживающим на указанной территории, разъясняется риск ущерба здоровью, обусловленный воздействием радиации. Добровольный въезд в эту зону для постоянного проживания не ограничивается.

На ранней и промежуточной стадии радиационной аварии выделяется следующая зона – зона добровольного отселения – от 20 мЗв до 50 мЗв. Здесь помимо мониторинга людей и объектов внешней среды осуществляются необходимые меры радиационной и медицинской защиты. Оказывается помощь в добровольном переселении за пределы зоны.

На восстановительной стадии территория с годовой эффективной дозой от 20 мЗв до 50 мЗв называется зоной отселения. Въезд на указанную территорию для постоянного проживания не разрешен. В этой зоне запрещено проживание лиц репродуктивного возраста и детей. Здесь осуществляется радиационный мониторинг людей и объектов внешней среды, а также необходимые меры радиационной и медицинской защиты.

Территория с возможной годовой эффективной дозой более 50 мЗв на ранней и промежуточной стадии радиационной аварии называется зонойотселения; а на восстановительной – зоной отчуждения. В этой зоне постоянное проживание не допускается, а хозяйственная деятельность и природопользование регулируются специальными актами. Здесь осуществляются меры мониторинга и защиты работающих с обязательным индивидуальным дозиметрическим контролем.

При обнаружении локальных радиоактивных загрязнений устанавливается уровень исследований от 0.1 до 0.3 мЗв/год. Это такой уровень радиационного воздействия источника на население, при достижении которого требуется выполнить исследование источника с целью уточнения оценки величины годовой эффективной дозы и определения внешней дозы, ожидаемой за 70 лет. Уровень вмешательства устанавливается при превышении дозы 0.3 мЗв/год. В этом случае требуется проведение защитных мероприятий с целью ограничения облучения населения. Масштабы и характер мероприятий определяются с учетом интенсивности радиационного воздействия на население по величине ожидаемой коллективной эффективной дозы за 70 лет.

Решение о необходимости, а также о характере, объеме и очередности защитных мероприятий принимается органами Госсанэпиднадзора с учетом следующих условий:

1) местонахождения загрязненных участков (жилая зона: дворовые участки, дороги, подъездные пути, жилые здания, сельскохозяйственные угодья, садовые и приусадебные участки и пр.; промышленная зона: территория предприятия, здания промышленного и административного назначения, места для сбора отходов и пр.);

2) площади загрязненных участков;

3) возможного проведения на участке загрязнения работ, которые могут привести к увеличению уровней радиационного воздействия на население;

4) мощности дозы гамма-излучения, обусловленной радиоактивным загрязнением;

5) изменения мощности дозы гамма-излучения на различной глубине от поверхности почвы.

Задание. Оценить условия вмешательства, необходимого для ограничения облучения населения, при радиационной аварии. Усвоить механизмы принятия решений о защитных мероприятиях в условиях радиационной аварии с радиоактивным загрязнением территории. Проанализировать подходы при выделении зон радиационной аварии, уяснить меры защиты от облучения в каждой зоне. Какие условия учитываются перед принятием решений о защитных мероприятиях в случае локального радиоактивного загрязнения?

Дата добавления: 2015-07-18