Особенности радиационного загрязнения местности

     Опасность для здоровья усугубляется в районах, характеризующихся нехваткой природного йода. 

2. Цезий

     Из 23-х изотопов цезия 22 – радиоактивные  с массовыми числами 123-132 и 134-144. Наибольшее значение из радиоизотопов цезия  имеет ¹³⁷Cs. Его период полураспада – T_1/2 = 30 лет. Радиоактивные выпадения радиоизотопов цезия на сушу при испытаниях ядерного оружия и выбросы ядерных предприятий к настоящему времени явились наиболее значимым источником загрязнения внешней среды и радиационного воздействия на человека.

     Носителями  активности при ядерных взрывах  являются аэрозоли, образующиеся в  результате конденсации радиоактивных  и нерадиоактивных продуктов  взрыва. Атмосфера представляет собой  первичный резервуар, откуда радионуклиды поступают на земную поверхность. Процесс  выпадения ускоряют атмосферные  осадки и агрегация частиц с образованием более крупных. Период полуочищения стратосферы примерно равен одному году.

     В организм человека нуклид может поступать  в основном через органы дыхания  в период радиоактивных выпадений  и перорально с загрязнёнными  продуктами питания и водой. Начальным  звеном большинства пищевых цепочек  являются растения. Радионуклиды могут  попасть на растения (листья, стебли, плоды) непосредственно в момент радиоактивных выпадений, через  корневую систему из почвы и с  загрязнённой водой.

     Поступая  в организм, радиоцезий распределяется практически равномерно, что приводит к приблизительно равномерному облучению  органов и тканей. 

3. Стронций

     Из  радиоактивных изотопов стронция наибольший интерес представляют ⁸⁹Sr (T_1/2 = 50.5 сут.) и ⁹⁰Sr (T_1/2 = 29.1 года).

     Основным  источником загрязнения внешней  среды радиоактивным стронцием  были испытания ядерного оружия и  аварии на предприятиях топливно-ядерного цикла. Атмосфера – первичный  резервуар ⁸⁹Sr и ⁹⁰Sr, откуда радионуклиды поступают на сушу и в гидросферу. Осаждение определяется гравитацией, адсорбцией на нейтральной пыли, постоянно присутствующей в атмосфере, и атмосферными осадками (дождь, снег). Время пребывания радиоактивных аэрозолей в атмосфере составляет 30-40 суток, в стратосфере – несколько лет.

     Населению нуклид в основном поступает с  загрязнёнными продуктами. Ингаляционный  путь имеет меньшее значение. Почва => растения – начальное звено  большинства цепочек переноса радиостронция  из внешней среды человеку. В растения радионуклиды могут поступать в  результате непосредственного загрязнения  наземных их частей в момент выпадения, пылеобразования и поглощения из почвы через корневую систему.

4. Загрязнение регионов техносферы 

     Промышленные  предприятия, объекты энергетики, связи  и транспорт являются основными  источниками энергетического загрязнения  промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных зон. К энергетическим загрязнениям относят вибрационное и акустическое воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов  и ионизирующих излучений.

     Вибрации  в городской среде и жилых  зданиях, источником которых является технологическое оборудование ударного действия, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту. Протяженность  зоны воздействия вибраций определяется величиной их затухания в грунте, которая, как правило, составляет 1 дБ/м (в водонасыщенных грунтах оно  несколько больше). Чаще всего на расстоянии 50–60 м от магистралей  рельсового транспорта вибрации затухают. Зоны действия вибраций около кузнечно-прессовых  цехов, оснащенных молотами с облегченными фундаментами, значительно больше и  могут иметь радиус до 150–200 м. Значительные вибрации и шум в жилых зданиях  могут создавать расположенные  в них технические устройства (насосы, лифты, трансформаторы и т. п.).

     Шум в городской среде и жилых  зданиях создается транспортными  средствами, промышленным оборудованием, санитарно-техническими установками  и устройствами и др. На городских  магистралях и в прилегающих  к ним зонах уровни звука могут  достигать 70–80 дБ А, а в отдельных  случаях 90 дБ А и более. В районе аэропортов уровни звука еще выше.

     Источники инфразвука могут быть как естественного  происхождения (обдувание ветром строительных сооружений и водной поверхности), так  и антропогенного (подвижные механизмы  с большими поверхностями – виброплощадки, виброгрохоты; ракетные двигатели, ДВС  большой мощности, газовые турбины, транспортные средства). В отдельных  случаях уровни звукового давления инфразвука могут достигать нормативных  значений, равных 90 дБ, и даже превышать  их, на значительных расстояниях от источника.

     Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты (РТО), телевизионные и радиолокационные станции (РЛС), термические цехи и  участки (в зонах, примыкающих к  предприятиям). Воздействие ЭМП промышленной частоты чаще всего связано с  высоковольтными линиями (ВЛ) электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях. Зоны с повышенными уровнями ЭМП, источниками которых могут быть РТО и РЛС, имеют размеры до 100...150 м. При этом даже внутри здании, расположенных в этих зонах, плотность потока энергии, как правило, превышает допустимые значения.

     ЭМП промышленной частоты в основном поглощаются почвой, поэтому на небольшом  расстоянии (50...100 м) от линий электропередач электрическая напряженность поля падает с десятков тысяч вольт  на метр до нормативных уровней. Значительную опасность представляют магнитные  поля, возникающие в зонах около  ЛЭП токов промышленной частоты, и в зонах, прилегающих к электрифицированным  железным дорогам. Магнитные поля высокой  интенсивности обнаруживаются и  в зданиях, расположенных в непосредственной близости от этих зон.

     В быту источниками ЭМП и излучений  являются телевизоры, дисплеи, печи СВЧ  и другие устройства. Электростатические поля в условиях пониженной влажности (менее 70 %) создают паласы, накидки, занавески и т. д.

     Микроволновые печи в промышленном исполнении не представляют опасности, однако неисправность  их защитных экранов может существенно  повысить утечки электромагнитного  излучения. Экраны телевизоров и  дисплеев как источники электромагнитного  излучения в быту не представляют большой опасности даже при длительном воздействии на человека, если расстояния от экрана превышают 30 см. Однако служащие отделов ЭВМ жалуются на недомогания  при регулярной длительной работе в  непосредственной близости от дисплеев.

     Для человека, проживающего в промышленно  развитых регионах РФ, годовая суммарная  эквивалентная доза облучения из-за высокой частоты рентгенодиагностических  обследований достигает 3000 ..3500 мкЗ в/год (средняя на Земле доза облучения равна 2400 мкЗв/год). Для сравнения предельно допустимая доза для профессионалов (категория А) составляет 50?103 мкЗв/год.

     Доза  облучения, создаваемая антропогенными источниками (за исключением облучений  при медицинских обследованиях), невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением  средств коллективной защиты. В тех  случаях, когда на объектах экономики  нормативные требования и правила  радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия  резко возрастают.

     Рассеивание в атмосфере радионуклидов, содержащихся в выбросах, приводит к формированию зон загрязнения около источника  выбросов. Обычно зоны антропогенного облучения жителей, проживающих  вокруг предприятий по переработке  ядерного топлива на расстоянии до 200 км, колеблются от 0,1 до 65 % естественного  фона излучения.

     Миграция  радионуклидов в водоемах и грунте значительно сложнее, чем в атмосфере. Это обусловлено не только параметрами процесса рассеивания, но и склонностью радионуклидов к концентрации в водных организмах, к накоплению в почве. Приведем распределение (%) отдельных радиоизотопов между составляющими пресноводного водоема:   

     Эти данные свидетельствуют о том, что  вода, составляющая 85 % массы Земли, содержит лишь 27 % радиоизотопов, а биомасса, составляющая 0,1 %, накапливает до 28 % радиоизотопов.

     Миграция  радиоактивных веществ в почве  определяется в основном ее гидрологическим  режимом, химическим составом почвы  и радионуклидов. Меньшей сорбционной  емкостью обладают песчаная почва, большей – глинистая, суглинки и черноземы. Высокой прочностью удержания в почве обладают 90Sr и 137Cs. Ориентировочные значения радиоактивного загрязнения сухой массы культурных растений следующие (Бк/кг):  

     Эти загрязнения, обусловленные глобальными  поступлениями радиоактивных веществ  в почву, не превышают допустимые уровни. Опасность возникает лишь в случаях произрастания культур  в зонах с повышенными радиоактивными загрязнениями.

     Опыт  ликвидации последствий аварии на Чернобыльской  АЭС показывает, что ведение сельскохозяйственного  производства недопустимо на территориях  при плотности загрязнения выше 80 Ки/км2, а на территориях, загрязненных до 40...50 Ки/км2, необходимо ограничивать производство семенных и технических культур, а также кормов для молодняка и откормочного мясного скота. При плотности загрязнения 15...20 Ки/км по 137Cs сельскохозяйственное производство вполне допустимо.

     Уровень радиоактивности в жилом помещении  зависит от строительных материалов: в кирпичном, железобетонном, шлакоблочном доме он всегда в несколько раз  выше, чем в деревянном. Газовая  плита привносит в дом не только токсичные газы NOx, CO и другие, включая канцерогены, но и радиоактивные газы. Поэтому уровень радиоактивности на кухне может существенно превосходить фоновый при работающей газовой плите.

     В закрытом, непроветриваемом помещении  человек может подвергаться воздействию  радона-222 и радона-220, которые непрерывно высвобождаются из земной коры. Поступая через фундамент, пол, из воды или  иным путем, радон накапливается  в изолированном помещении. Средние  концентрации радона обычно составляют (кБк/м3): в ванной комнате 8,5, на кухне 3, в спальне 0,2. Концентрация радона на верхних этажах зданий обычно ниже, чем на первом этаже. Избавиться от избытка радона можно проветриванием помещения.

     В этом отношении поучителен опыт Швеции: с начала 50-х годов в стране проводится кампания по экономии энергии, в том числе путем уменьшения проветривания помещений. В результате средняя концентрация радона в помещениях возросла с 43 до 133 Бк/м3 при снижении воздухообмена с 0,8 до 0,3 м3/ч. По оценкам, на каждый 1 ГВт/год электроэнергии, сэкономленной за счет уменьшения проветривания  помещений, шведы получили дополнительную коллективную дозу облучения в 5600 чел.Зв.

     Из  рассмотренных энергетических загрязнений  в современных условиях наибольшее негативное воздействие на человека оказывают радиоактивное и акустическое загрязнения.  

1. Радиоактивные загрязнения в  атмосфере