Автореферат и диссертация по медицине (14.02.01) на тему:Оценка облучения населения московского региона за счёт техногенного загрязнения окружающей среды

На правах рукописи

Метляев Евгений Георгиевич

ОЦЕНКА ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА ЗА СЧЁТ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

14.02.01 - Гигиена

г 5 НАР 2015

Автореферат на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва 2015

005560972

005560972

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук

Шандала Наталия Константиновна

Официальные оппоненты:

Капцов Валерий Александрович

Лакшин Андрей Михайлович

Доктор мед. наук., профессор членкор. РАН, ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, кафедра железнодорожной гигиены,

заведующий кафедрой Доктор мед. наук, профессор кафедры общей гигиены Первого Московского Государственного

Медико-стоматологического Университета им. А.И. Евдокимова

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина», г. Москва

Защита состоится 10 апреля 2015 г. в 14. 00 часов на заседании диссертационного совета Д 462.001.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна», по адресу 123182, г. Москва ул. Живописная, дом 46.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Государственный научный центр Российской Федерации - Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна»

Автореферат разослан « 19 » Февраля 2015 года Ученый секретарь

диссертационного совета Д. 462.0001.01 доктор медицинских наук, профессор

Лукьянова Светлана Николаевна

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В настоящее время одной из приоритетных гигиенических задач является сохранение качества окружающей среды и предотвращение воздействия радиационных факторов на здоровье населения с целью обеспечения санитарно-эпидемиологической безопасности населения [В.А. Книжников, 1966 -2014; Л.А. Ильин, 1968 -2014;; Н.К.Шандала, 19942014, Н.Я.Новикова 1984 -2014 и др.\

Анализ существующей радиоэкологической обстановки на территории московского региона показывает, что в настоящее время содержание основных дозообразующих радионуклидов (908г, '"Се, 22бИа и др.) в атмосферном воздухе, продуктах питания и поверхностной воде находится в основном от 2 до 4 порядков ниже контролируемых показателей [Н.К.Шандала, И.П. Коренков, Н.Я.Новикова]. Сохранение такой обстановки на территории московского региона, в котором в настоящее время более 2000 учреждений, работающих с радиоактивными веществами, в том числе в открытом виде, является важной и актуальной задачей. Насыщенность московского региона техногенными источниками ионизирующего излучения обуславливает потенциальную возможность загрязнения окружающей среды и облучение населения, как при нормальных условиях эксплуатации, так и при аварийных ситуациях. Эти учреждения расположены в непосредственной близости от мест проживания населения. Необходимо отметить, что московский регион характеризуется высокой плотностью населения. Поэтому необходимо учитывать техногенную составляющую загрязнения при контроле за объектами окружающей среды.

Осуществление мониторинга радиационной обстановки территории московского региона на уровне низких активностей за счет глобальных выпадений является важным направлением социально-гигиенического мониторинга и является составной частью данной работы. Выявление техногенной составляющей на уровне низких активностей во всех объектах

окружающей среды, которые являются основными для расчета дозовой нагрузки для населения, является сложной задачей и требует применения высокочувствительных методов измерения, которые использовались в данной работе.

При оценке доз облучения населения от техногенных источников ионизирующего излучения имеются ряд трудностей нормативно-правового характера, связанных с тем, что нет рекомендаций по выбору дозовых квот облучения населения, что создает определенные трудности при расчете и выявлении техногенной составляющей. Данные исследования позволят выявить вклад техногенной составляющей в дозовую нагрузку за счет продуктов питания, питьевой воды и аэрозолей в приземном слое атмосферного воздуха.

Исходя из этого, целью настоящей работы является получение информации о реальном значении дозы внутреннего облучения населения московского региона, за счёт техногенных источников ионизирующего излучения.

В ходе работы поставлены следующие задачи:

1. Собрать и проанализировать данные о степени загрязнённости

радионуклидами основных пищевых продуктов московского региона.

2. Изучить загрязнение территории радионуклидами 90Бг и 137Сз по данным содержания их в атмосферном воздухе и выпадениях.

3. Оценить поступление радионуклидов 908г и '"Се с рационом жителя г. московского региона.

4. Рассчитать эффективные дозы облучения населения за счёт глобальных выпадений.

5. Разработать контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения г. Москвы.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые проведена оценка повозрастного облучения населения.

2. Выявлены основные параметры окружающей среды, обусловленные глобальными выпадениями.

3. Выявлены основные особенности рациона, влияющие на уровни

облучения населения различных возрастных групп.

Теоретическая значимость работы Данная работа позволит обосновать фоновые показатели населения московского региона за счёт техногенного загрязнения окружающей среды.

Практическая значимость и внедрение результатов работы Данное исследование позволило получить фактическое содержание дозообразующих элементов в объектах окружающей среды и пищевых продуктах, которые были положены в основу при разработке документа «Контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения города Москвы».

Апробация работы: Основные материалы диссертации обсуждены на Международной конференции «Радиационная безопасность территорий. Радиоэкология города» Москва, 2003; международная конференция «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий», Москва 2005, 2006; WIT Transactions on Biomedicine and Health 5th International Conference on the Impact of Environmental Factors on Health, EHR'09, New Forest, 2009; «European IRPA 2010 congress», Helsinki, 2010.

Апробация диссертации проведена 29 апреля 2014 г. на заседании секции отдела Радиационной безопасности населения, Ученого совета ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, протокол № 2а.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 15 печатные работы, 2 из которых в журналах, рекомендованных ВАК.

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 введения, 4 глав, заключения, списка литератур; содержит 141 страницу машинописного текста, иллюстрирована 73 таблицами, 2 рисунками. Список литературы включает 94 источника.

Основные положения, выносимые на защиту:

Закономерности формирования дозовых нагрузок на население московского региона в зависимости от возрастных групп;

Особенности формирования эффективных доз облучения за счёт рациона питания населения московского региона.

Контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения г. Москвы.

Объектами исследования являлись продукты питания, атмосферные выпадения, приземный слой атмосферного воздуха. Предметом исследований являлось определение показателей содержания 908г и 137Ся для всех объектов исследования.

Краткое содержание работы Глава 1. Обзор литературы. В первой главе дан обзор состояния проблемы к моменту начала настоящего исследования и обоснована необходимость данной работы. Исследование влияния техногенного загрязнения на окружающую среду и облучение человека включает: изучение глобальных выпадений, выбросов и сбросов предприятий ядерно-топливного цикла и народного хозяйства, а также аварии на этих объектах. Данные литературных источников и материалов радиационно-гигиенической паспортизации, показывают, что имеется реальная региональная составляющая техногенного загрязнения в московском регионе. Об этом свидетельствуют данные по содержанию техногенных радионуклидов в воздухе, поверхностной воде и почве, которые находятся на уровнях, характерных для европейской части России и обусловлены аварией на ЧАЭС.

На основании анализа представленных материалов можно сделать вывод о необходимости исследований направленных на изучение основных факторов, влияющих на формирование дозы облучения населения московского региона.

Глава 2. Методы и объем исследования Для выполнения поставленных задач использовали комплекс радиохимических, гигиенических и экологических методов исследования. Объектами исследования являлись атмосферные аэрозоли, атмосферные выпадения, пищевые продукты. Отбор и анализ проб проводили в соответствии с «Руководством по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды» под ред. И.А. Соболева, E.H. Беляева по стандартным методикам, применяемым в ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России.

Исследование атмосферного воздуха проводилось с помощью воздухофильтрующих установок (ВФУ) «Тайфун». Аспирационная установка производительностью 1200 м3/час размещалась на территории ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России. С помощью аспирационной установки прокачивали воздух через фильтр ФПП-15 площадью 0,3 м2 ежедневно в течение 5-6 часов. Экспозиция фильтра - 5 суток.

Для изучения плотности выпадения радионуклидов на поверхность земли использовались металлические кюветы размером 50X60 см (высота 10 см). Дно кюветы покрывается фильтровальной бумагой, прижатой рамкой. Смена кювет проводится через 10 суток (в зависимости от уровня загрязнения). Кюветы устанавливали на высоте 1-2 метра от поверхности земли.

Пробы пищевых продуктов, приобретались в торговой сети г. Москвы (включая рынок).

Масса пробы, необходимая для получения достоверных результатов, рассчитывалась в соответствии с уровнем минимально измеряемой активности используемой измерительной аппаратуры, погрешностью измерения не более 60% при доверительной вероятности Р=0,95 и ожидаемой удельной активностью радионуклидов в пищевых продуктах на уровне среднего содержания на территории России. Подготовка проб пищевых продуктов проходила в соответствии с методиками, применяемыми в ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России. МУК 4.3.2503-09. «Стронций-90.

Определение удельной активности в пищевых продуктах». МУК 4.3.2504-09 «Цезий-137. Определение удельной активности в пищевых продуктах».

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 гамма спектрометре многоканальном для измерения рентгеновского и гамма излучения CANBERRA b 10188 с блоком детектирования BE 5030 Ы0188.

Проводились исследования структуры питания населения московского региона по материалам Госкомстата России.

Для оценки доз внутреннего облучения населения за счёт радионуклидов (90Sr, 137Cs), поступающих с рационом человека, был предложен метод оценки повозрастного потребления продуктов питания, который основан на среднем потреблении местных пищевых продуктов лицами из каждой возрастной группы.

Данное исследование проводились с 2003 по настоящее время, исследовались продукты питания (239 проб) и содержание радионуклидов в объектах окружающей среды: приземный слой атмосферного воздуха (аспирационные пробы) - 575 проб и атмосферные выпадения (седиментационные выпадения) - 1141 проба, питьевая вода - 140 проб.

Глава 3. Анализ радиационно-гигиенического состояния московского региона. В третьей главе проведён анализ и представлены данные радиационно-гигиенического состояния московского региона. Содержание радиоактивных веществ в атмосферном воздухе и выпадениях

В работе провели отбор проб, подготовку проб к измерениям и измерение

техногенных радионуклидов во всех объектах исследования по перечисленным

выше методикам. Первичные исследования для проб проводили на полный

перечень возможных техногенных альфа-, бета- и гамма- излучателей. Анализ

полученных результатов показал, что в пробах техногенные радионуклиды с активностью, превышающей минимально детектируемую активность (МДА) присутствует только техногенный 137Ся и 908г. Содержание остальных техногенных радионуклидов существенно ниже МДА. Исходя из этого, дальнейшие исследования проводили только для техногенного 137Сз и 905г, которые и являются основными дозообразующими радионуклидами. Результаты определения суммарной бета-активности атмосферных выпадений в московском регионе за 2002-2007 гг. представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Плотность выпадений бета-активных радионуклидов в московском регионе в 2002-2007 гг., Бк/м2, мес, год_

Год Месяц Сумма

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

2000 4,6 11,4 11,5 11,9 19,5 15,5 55,0 10,3 16,7 59,7 25,0 11,8 253

2001 12,5 8,0 12,0 11,0 15,2 24,0 14,0 15,0 11,0 14,9 28 8,0 169

2002 7,1 13,0 22,0 18,8 19,0 34,0 15,0 23,0 26,0 62,0 30,0 3,4 273

2003 8,4 7,2 10,2 14,2 24,0 31,5 27,8 33,3 7,0 41,7 10,6 10,3 226,0

2004 15,4 14,3 17,4 14,0 44,0 28,0 27,6 36,5 25,0 - - - 205,3

2005 6,7 6,5 19,4 25,0 20,8 29,4 15,5 24,0 22,0 32,0 10,0 4,0 215,0

2006 8,4 7,2 10,2 14,2 24,0 31,5 27,8 33,3 7,0 42,0 10,6 10,3 226,0

2007 15,4 14,3 17,4 14,0 44,0 28,0 27,6 36,5 25,0 - - - 222,0

Из данных таблицы 1 видно, что уровни выпадений за исследуемый период колебались: от 4,0 до 44 Бк/м2.

Видны также сезонные колебания плотности выпадений: в декабре, январе, феврале - уровни заметно ниже, чем в весенне-летний период — это связано с увеличением интенсивности атмосферных процессов в тёплые месяцы года.

Суммарная бета-активность радионуклидов в приземном слое атмосферного воздуха московского региона за период 2002-2007 гг. представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Концентрация суммарной бета-активности аэрозолей в московском регионе в 2002-2004 гг., мкБк/м3__

Год Месяц Сумма

I II 111 IV V VI VII VIII IX X XI XII

2000 70 75 122 135 125 138 120 130 100 96 86 95 103,0

2001 63 80 110 130 102 130 104 135 111 88 90 102 101,0

2002 - - 90 130 90 90 100 - - 70 100 180 106,0

2003 60 100 - 93 110 - 120 80 130 63 74 80 91,0

2004 - 110 130 133 194 - 90 136 133 135 - - 132

2005 80 88 76 120 90 110- 130 95 105 130 80 - 130

2006 55 90 100 110 97 140 127 132 108 129 90 70 111

2007 60 95 98 105 130 124 144 120 122 130 90 110 110

Из таблицы 2 видно, что среднегодовая суммарная бета-активность атмосферного воздуха за последнее время составляет 91-132 мкБк/м3. Уровни зимних месяцев также ниже, чем в весенне-летний период.

Для оценки доз внутреннего облучения населения за счет радионуклидов, поступающих с рационом человека, необходимо получить данные о содержании радиоактивных веществ в пищевых продуктах, среднедушевое потребление отдельных продуктов питания (кг/сут), провести исследование структуры питания московского региона.

Оценка структуры питания населения московского региона даёт представление о структуре питания населения. Основными продуктами рациона населения московского региона, являются - хлеб, молоко, мясо, картофель, овощи, рыба и питьевая вода. Именно с этими продуктами рассчитывалось поступление радионуклидов 908г и '"Се с пищевыми продуктами в организм основных групп населения московского региона. На основании данных о суточном поступлении 908г и 137Сх в организм жителей московского региона можно заключить, что мясо и молоко являются критическими для жителей московского региона. Учитывая видовые особенности накопления радионуклидов, в исследуемые группы дополнительно были включены группы: грибы, чай, кофе. В отношении чая, как и ряда других малопотребляемых (по массе) продуктов (в том числе кофе и грибы) были

сделаны следующие допущения: доза за счёт их потребления находится вне дозы 1 мЗв/год; ограничение дозы за счёт потребления такого отдельного продукта — до 1% и в сумме дозовая квота мало потребляемые продукты не должна превышать 10% (0,1 мЗв/год). Данные допущения регламентируются СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Потребление продуктов питания различными возрастными группами населения и в среднем на человека в московском регионе рассчитано по данным обследования бюджетов домохозяйств Госкомстатом России. В сборниках Федеральной службы государственной статистики приведены обобщённые данные на потребителя в год. Так, например, по группе «хлеб и хлебопродукты» данные представлены в пересчёте на муку, тогда как содержание 908г и '"Сб рассчитывалось непосредственно для хлеба. В группу хлеб и хлебопродукты входят такие наименования как: хлеб пшеничный, хлеб ржаной и прочий, хлебобулочные изделия, другие мучные кондитерские изделия, мука, бобовые, рис, крупа прочая, макаронные изделия, изделия из теста, требующие тепловой обработки перед употреблением.

Такие наименования как - мучные кондитерские изделия, собственно мука, а также изделия из теста, требующие тепловой обработки перед употреблением, были пересчитаны на хлеб.

Для получения данных по агрегированным группам продуктов используются коэффициенты пересчёта продуктов питания в первичный продукт. В основу расчёта этих коэффициентов взят фактический расход мяса, молока, муки и т.д. на выработку единицы продукции колбасных изделий, молочных продуктов, хлеба и т. д.

Коэффициент пересчёта одного килограмма муки в один килограмм хлеба равен 1,36 («Потребление продуктов питания в домашних хозяйствах 2003-2008 гг.» Федеральная служба государственной статистики)

В группе «молоко и молочные продукты» приведены данные с учётом

масла животного, тогда как его дневное потребление составляет 4 — 5гр. Однако

и

наши исследования показали, что содержание 90 Б г и '"Сб в масле меньше МДА соответственно перехода этих радионуклидов в масло не происходит. А в пересчёте на молоко его удельный вес возрастает в 20 раз. По этой причине было решено исключить масло животное из расчёта суточного потребления основных продуктов питания.

Для масла животного коэффициент пересчёта на молоко равен 20,735. (статистический бюллетень «Потребление продуктов питания в домашних хозяйствах 2003 2008 гг.» Федеральная служба государственной статистики)

Таким образом, годовое потребление семи основных групп продуктов

питания было рассчитано с учётом пересчёта хлебопродуктов на хлеб, а также

исключением масла животного. В результате мы получили потребление

основных продуктов питания в среднем на человека (таблица 3).

Таблица 3 - Потребление основных продуктов питания в домашних хозяйствах московского региона по итогам выборочного обследования бюджетов домашних хозяйств Госкомстатом России в 2002- 2007 гг., в среднем на

2002 г. 2003 г. 2004 г. 2005 г. 2006 г. 2007 г.

Хлеб и хлебные продукты 93,0 93,1 86,3 91,9 87,4 89,4

Молоко и молочные продукты 300,1 293,2 289,8 315,7 296,8 291,7

Картофель 56,1 60,5 57,3 59,2 56,6 57,1

Овощи и бахчевые 84,8 79,9 81,7 93,3 95,2 96,3

Фрукты и ягоды 50,0 51,5 55,2 74,2 78,6 79,2

Мясо и мясные продукты 97,8 91,3 81,2 81,0 78,5 80,9

Рыба и рыбные продукты 21,3 17,7 17,8 18,5 18,4 17,8

Из данного показателя было рассчитано потребление основных продуктов питания для отдельных возрастных групп.

В качестве возрастных групп рассматривались следующие возрастные группы: 1-2 года; от 2 до 7 лет; от 7 до 12 лет; от 12 до 17 лет; Взрослые (старше 17 лет) (НРБ-99/2009)

Критической группой населения является возрастная группа от 12 до 17 лет, в связи с максимальной массой потребляемых продуктов.

Для лиц, входящих в каждую из этих групп, при расчёте эффективной дозы предполагается среднее потребление пищевых продуктов лицами из соответствующей возрастной группы (кг/сут).

Потребление основных групп пищевых продуктов населением отдельных возрастных групп рассчитано на основе коэффициентов повозрастного перехода потребления продуктов питания, которые были получены на основании данных за 10 лет и сочетаются с физиологическими нормами питания в зависимости от возраста. В таблице 4 приведены данные о среднем потреблении отдельными группами населения пищевых продуктов в среднем на человека в московском регионе и в городской местности по России за 2000 — 2007 гг.

Таблица 4 - Среднее значение потребления основных групп пищевых продуктов населением отдельных возрастных групп в московском регионе и в

Группа продуктов В среднем на человека московского региона % В среднем на человека в городской местности по России %

Хлеб и хлебопродукты 0,332 19,3 0,376 24,3

Молоко п молокопродукты* 0,559 32,5 0,391 25,3

Картофель 0,165 9,6 0,206 13,3

Овощи и бахчевые 0,225 13 0,232 15,0

Мясо 0,233 13,5 0,177 11,5

Рыба 0,047 2,7 0,042 2,7

Фрукты и ягоды 0,159 9,2 0,127 8,2

Итого: 1,72 100 1,542 100

*Исключая масло животное

Как видно из таблицы 4 средние показатели по г. Москве сочетаются с данными по России (городская местность). Но суммарное потребление населения московского региона в среднем на 0,178 кг/сут больше, чем в целом по России. Необходимо отметить, что уровень потребления населениея московского региона пищевых продуктов складывается под влиянием экономической ситуации, которая в целом благоприятнее, чем в городской местности по России. В процентном отношении москвичи употребляют больше таких продуктов как: молоко и молочные продукты (7,2%), мясо и мясные продукты (2%), а также фрукты и ягоды (1%), что говорит о более

качественном рационе жителей Москвы. Жители городской местности по России восполняют энергетические траты за счёт хлеба и хлебобулочных изделий (5%), картофеля (3,7%), а также овощей и бахчевых (2%).

Структура питания менялась по годам в положительную сторону и представлена на рисунке 1. На рисунке видно, что за исследуемый период с 2003 по 2007 гг. Произошло увеличение на 3-5% молока, 1-2% мяса и фруктов (более 10%).

Рисунок - 1. Потребление основных групп продуктов питания населением отдельных возрастных групп (12-17 лет).

В процессе исследования было выявлено, что критическими продуктами по поступлению 137Сб и 90Бг являются мясо и молоко поступление которых формирует 10 и 30% от общей дозовой нагрузки за счет продуктов питания.

Содержание 908г и '"Се в пищевых продуктах, входящих в рацион питания населения московского региона. В таблице 5 приведены средние данные о содержании '"'Бг и 137С8 в пищевых продуктах за исследуемый период, а также допустимые уровни содержания ,08г и ' "Ся в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».

Таблица - 5 Содержание радионуклидов и допустимые уровни содержания ''"Бг

и 137С8 в пищевых продуктах московского региона Бк/кг _

Объект Исследования ^ ДУ^Бг ^Св ДУ'^'Св

Хлеб и хлебопродукты 0,09 20 0,14 40

Молоко и молокопродукты 0,12 25 0,2 100

Мясо ОД36 50 03 160

100%

■ Фрукты

■ Рыба

■ Мясо

■ Овощи

■ Картофель

■ Молоко

■ Хлеб

Картофель 0,07 40 0,08 120

Овощи и бахчевые 0,1 40 0,09 120

Рыба 0,25 100 0,12 130

Фрукты и ягоды 0,16 30 0,14 40

Как видно из данной таблицы, содержание радионуклидов в основных продуктах питания не выходит за границы 1% от допустимого уровня содержания 90Sr и 137Cs в основных продуктах питания.

Поступление 90Sr и l37Cs населению московского региона с пищевыми продуктами рассчитывалось исходя из среднего содержания этих радионуклидов в пищевых продуктах, отобранных в 2003 и 2007 г., и потребления пищевых продуктов различными возрастными группами населения в 2003 - 2007 гг (Таблица 6).

Таблица 6 - Суточное и годовое поступление 90Sr и 137Cs с пищевыми продуктами различным возрастным группам населения московского региона в

2003 - 2007 гг. Бк/сут, Бк/год

Возраст Годы

2003 2004 2005 2006 2007

mSr ШСs "'Cs MSr Cs "'Cs *"Sr "'Cs

1-2 года Бк/сут 0,293 0,254 0,100 0,243 0,176 0,56 0,138 0,293 0,163 0,472

Бк/год 106,9 92,71 36,5 88,65 64,24 204,4 50,37 106,95 59,49 172,20

2-7 лет Бк/сут 0,179 0,305 0,118 0,276 0,192 0,734 0,167 0,327 0,205 0,549

Бк/год 65,33 111,3 43,07 100,6 70,08 267,9 60,96 119,36 74,82 200,38

7-12 лет Бк/сут 0,214 0,444 0,150 0,302 0,155 0,463 0,220 0,364 0,179 0,492

Бк/год 78,11 162,0 54,75 110,23 56,57 168.9 80,30 132,86 71,90 179,58

12-17 лет Бк/сут 0,193 0,431 0,132 0,303 0,182 0,185 0,196 0,362 0,191 0,510

Бк/год 70,44 157,3 48,11 110,74 66,43 67,52 71,54 132,13 69,71 186,15

Взрослые >17 лет Бк/сут 0,227 0,475 0,146 0,336 0,279 0,617 0,219 0,394 0,271 0,546

Бк/год 82.85 173,3 53,11 122,78 101,8 225,2 79,94 143,81 98,915 199,29

В таблице 6 приведены сводные данные повозрастного поступления

основных дозообразующих радионуклидов в целом с рационом питания жителей московского региона.

При этом поступление 90Sr колеблется в пределах от 36,5 Бк/год до 71,54 Бк/год, а l37Cs от 88,65 до 225,2 Бк/год.

Для критической группы населения (12-17 лет) максимальное годовое поступление 90Sr составляет 71,54 Бк/год. Для сравнения: предел годового поступления 90Sr составляет 13000 Бк/год в соответствии с НРБ-99/2009.

Максимальное годовое поступление 137Cs с рационом взрослого человека составляет 225,2 Бк/год, при этом, предел годового поступления составляет 77000 Бк/год.

Таким образом, за исследуемый период годовое поступление 90Sr не превышало 0,6% от предела годового поступления с пищевыми продуктами, 137Cs не превышало 0,3% от предела годового поступления с пищевыми продуктами. Эффективные дозы внутреннего облучения от 90Sr и I37Cs, поступающие населению московского региона разного возраста с пищевыми продуктами и питьевой водой. Средняя годовая (ожидаемая) эффективная доза внутреннего облучения (Е,) оценивается по поступлению радионуклидов местному населению с пищевыми продуктами местного производства: £ = 10"3 -2Х -ЦОЧ, • 4„)> мЗв/год, (1)

к л

где:

dk - дозовый коэффициент для поступления с пищей k-го радионуклида взрослому населению;

М„ - среднее годовое потребление n-го пищевого продукта, кг/год; Aio, - среднегодовая удельная активность k-го радионуклида в n-ом пищевом продукте, Бк/кг. Значения дозовых коэффициентов представлены в таблице в НРБ 99/2009.

В таблице 7 представлены Эффективные дозы внутреннего облучения

от пищевых продуктов, обусловленные 90Sr и 137Cs, поступающим различным

возрастным группам населения московского региона за 2002 — 2007 гг.

Таблица 7 - Эффективные дозы внутреннего облучения от пищевых продуктов, обусловленные 90Sr и 137Cs, поступающим различным возрастным группам

Возраст 2002 2003 2004

wCs Г Sr V mSr V

1-2 года 6,9 1,13 7,9 6,80 1,11 7,9 2,66 1,06 3,72

2-7 лет 3,2 1,1 4,15 3,07 1,06 4,13 2,02 0,97 2,99

7-12 лет 4,67 1,62 6,4 4,68 1,62 6,3 3,30 1,10 4,4

12-17 лет 5,60 2,04 7,62 5,63 2,04 7,67 3,85 1,44 5,29

Взрослые 2,36 2,35 4,65 2,31 2,25 4,56 1,50 1,60 3,1

>17 лет 1 1 1 1

2005 2006 2007

V "'С* V у"5г "'Си V

1-2 года 4,68 2,45 7,13 3,68 1,17 4,85 4,34 2,06 6,4

2-7 лет 3,29 2,57 5,86 2,87 1,15 4,02 3,51 1,92 5,43

7-12 лет 3,39 1,68 5,07 4,82 1,33 6,15 4,31 1,79 6,1

12-17 лет 5,31 0,87 6,18 5,72 1,72 7,44 5,57 2,41 7,98

Взрослые >17 лет 2,85 2,92 5,77 2,24 1,87 4,11 2,76 2,59 5,35

Эффективные дозы внутреннего облучения лиц из критической группы населения московского региона (дети от 12 до 17 лет) не превышают 7,9 мкЗв/год, что составляет менее одного процента от основного предела дозы для населения

Эффективные дозы внутреннего облучения для различных возрастных групп населения изменяются от 2,99 до 7,9 мкЗв/год.

Для критической возрастной группы (12-17 лет) дозовая нагрузка от 908г составляет 69,8% от общей дозы внутреннего облучения, в то время как для взрослого населения эта величина составляет 51,5%, т.е. дозовые нагрузки от 908г и 137Сз для взрослых практически одинаковы. Дозовые нагрузки от питьевой воды зависят от возрастных физиологических особенностей потребления воды.

Суммарная эффективная доза внутреннего облучения с пищевыми продуктами и питьевой водой на взрослое население московского региона представлена в таблице 7.

Таблица 7 - Суммарная эффективная доза на взрослое население московского региона в 2007 г., мкЗв/год_

Путь облучения Радионуклид

2003 2004 2005 2006 2007

Се шСв шСз

Внутреннее облуче ние с пищевыми продуктами 2,31 2,25 1,5 1,6 2,85 2,92 2,24 1,87 2,76 2,59

Внутреннее облуч ение с питьевой водой 0,84 0,42 1,09 0,3 0,03 0,07 0,03 0,07 0,03 0,07

Сумма 3,15 2,67 2,59 1,9 2,88 2,99 2,27 1,94 2,79 2,66

Суммарная эффективная доза на взрослое населения московского региона за счет внутреннего облучения составляет 5,45 мкЗв/год, что значительно ниже регламентированной НРБ -99/2009 дозовой нагрузки от техногенных радионуклидов - 1мЗв/год.

При расчете поступления радионуклидов с компонентами рациона учитывалось потребление питьевой воды (в сутки): 1,4 л - для взрослых и детей в возрасте от 12 до 17 лет; 0,9 л — для детей от 7 до 12 лет; 0,7 л — для детей от 2 до 7 лет; 0,5 л — для детей от 1 года до 2 лет.

Поступление радионуклидов с питьевой водой рассчитано по среднему уровню содержания '"Сэ и 908г равному 0,001 и 0,002 Бк/л соответственно.

Суммарная дозовая нагрузка от питьевой воды очень мала - 0,10мкЗв-год, и зависит от возрастных особенностей потребления воды: минимальная - 0,063 мкЗв/год для детей 1-2 года и максимальная- 0,148 мкЗв/год для критической группы 12-17 лет.

Таким образом, суммарная годовая эффективная доза облучения населения московского региона за счёт глобальных выпадений составляет не более 13 мкЗв. Даже с учётом дозы внешнего гамма-облучения, за счёт естественных радионуклидов, суммарная годовая эффективная доза жителей значительно ниже предела дозы, регламентируемого НРБ99/2009 для населения (1 мЗв).

Глава 4. Контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения столичного региона. Для сохранения существующей дозовой нагрузки на население, целесообразно предпринять комплекс мер, позволяющих сохранить такую обстановку на территории Московского региона. Одним из инструментов, позволяющих сохранять достигнутый уровень безопасности на территории, является разработка контрольных уровней, параметры которых могут быть использованы для контроля территории и при выполнении надзорных функций.

С целью оперативного контроля для всех контролируемых параметров устанавливаются контрольные уровни. Значение этих уровней устанавливается

таким образом, чтобы было гарантировано непревышение основных пределов доз и реализация принципа снижения уровней облучения до возможно низкого уровня.

При этом учитывается облучение от всех подлежащих контролю источников излучения, достигнутый уровень защищенности, возможность его дальнейшего снижения с учетом требований принципа оптимизации. Обнаруженное превышение контрольных уровней является основанием для выяснения причин этого превышения и разработки мероприятий по его устранения (НРБ-99/2009).

В качестве примера значения допустимых объемных активностей (ДОА) основных радионуклидов в атмосферном воздухе и уровни вмешательства (УВ) для питьевой воды приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Значения основных радионуклидов в атмосферном воздухе (ДОА) и питьевой воде (УВ)_

Радионуклиды ДОА, Бк/м3 УВ, Бк/кг

У08г 2,7 5

13'Сз 27 11

В то же время реальное содержание основных дозообразующих радионуклидов находятся на уровне: в воде открытых водоемов: 908г — 0,8-10"3 Бк/л; |37С8-0,3-10 3 Бк/л; в приземном слое атмосферного воздуха: Бг — 0,5-10" 6 Бк/м3;137С5— 1-Ю"6 Бк/м3;.

Величины, приведенные в НРБ-99/2009 для основных радионуклидов, значительно выше существующих значений содержания их в окружающей среде и в реальных условиях не достигаются. Поэтому целесообразно применять разработанные контрольные уровни.

При разработке контрольных уровней использованы данные радиоэкологической обстановки за последние 10 лет. Согласно НРБ-99/2009, основной предел эффективных доз для населения от техногенных источников для внутреннего и внешнего облучения составляет 1 мЗв в год. Данная величина является дозовым пределом и в соответствии с основными

принципами радиационной защиты необходимо стремиться к ее минимизации. В связи с этим оценка эффективных доз облучения населения проведена нами по следующей схеме.

Оценка внешнего облучения и внутреннего облучения осуществлялась по следующей формуле:

е =е1+е2, (2)

где Е — средняя суммарная годовая индивидуальная доза облучения, мкЗв/год;

Е\ — индивидуальная доза внешнего облучения, мкЗв/год; Ег — индивидуальная доза внутреннего облучения, мкЗв/год.

Годовая индивидуальная эффективная доза внешнего облучения (Ei) для населения определялась по результатам измерений мощности дозы гамма-излучения на открытой местности. При оценке используют следующее выражение:

=¿.10-' -8800 ■(//„„, •«„„, + //,„ -aj, (3)

где 8800 — количество часов в году нахождения населения на открытой местности;

10"3 — коэффициент перевода мкЗв в мЗв;

Н— среднее значение мощности дозы гамма-излучения на открытой местности («out») и в жилых и общественных зданиях («in»); d — дозовый коэффициент, численное значение которого принимается равным:

1,0 — если Я — мощность эквивалентной (амбиентной) дозы гамма-излучения, выраженная в мкЗв/ч;

0,7 — если Н — мощность поглощенной дозы гамма-излучения, выраженная в мкГр/ч;

0,0061 — если Я — мощность экспозиционной дозы гамма-излучения, выраженная в мкР/ч;

«I — доля времени нахождения людей в помещениях («in») и на улице («out»).

Средние значения МЭД ГИ на открытой местности Московского региона составляют 0,1 мкЗв/ч.

Подставляя указанные значения в формулу (2) получим, что годовая индивидуальная доза внешнего облучения за счет МЭДГИ будет равна 300

мкЗв/год. Таким образом, максимальные дозы внешнего облучения от загрязнения почвы при содержании ,37Сз — 20 Бк/кг составят 11 мкГр/год.

Суммарная индивидуальная доза внешнего облучения составит 311 мкЗв/год.

Подставляя в формулу (2) среднегодовые значения содержания радионуклидов в перечисленных объектах окружающей среды, годовое потребление пищевых продуктов, питьевой воды, оценим дозу внутреннего облучения населения. Данные о потреблении продуктов питания населением за 2000-2007 гг. представлены в таблице 3 реферата. А содержание 908г и |37Сз в рационе представлено в таблице 5

Как видно из приведенных данных, поступление 90 Я г и 137С8 с суточным рационом практически не изменилось и в настоящее время составляет — 0,15 Бк/г и 0,2 Бк/г соответственно.

Годовая доза облучения населения за счет поступления основных продуктов питания составит: для 908г - 2,7 мкЗв, для 137Св — 2,6 мкЗв. Уровни облучения населения за счет поступления питьевой воды не превысят 0,1 мкЗв/год.

В таблице 9 представлены Рекомендованные значения контрольных уровней содержания радионуклидов в объектах окружающей среды Московского региона.

Таблица 9 — Рекомендованные значения контрольных уровней содержания радионуклидов в объектах окружающей среды Московского региона_

Объект Единица измерени я Параметр контроля Контрольные уровни Доза облучения

Среднегодовые значения мкЗв/год

Атмосферн ый воздух Бк/м3 23 3,0-10"4 -

Бг 0,5 10° 2,0-10"4

ШС5 2,0-10"° 0,7 10"4

шСз 20 2,4-10°

""Яа 30 0,8 10°

40 0,5-10°

40К 800 -

Аэфф. 180 -

МЭД на высоте 0,1 м 0,2 мкЗв/ч 400

от поверхности

0,5 -

0,5 Ю ' 4,5 10°

^Яа 2,0-10"3 2,0

4иК 1,0-10"^ 0,3

1,0-10° 1,9

Питьевая вода Бк/кг Есс <0,1 -

23 < 1,0 -

1,0-10° 0,06

ШС5 1,010° 0,01

0,2<Есс<0,4 контролируются 210Ро, 210РЬ, 22бЯа, 22811а < 100

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.

Таблица 8 — Рекомендованные значения контрольных уровней содержания радионуклидов в объектах окружающей среды и дозы облучения населения

Московского региона

Компоненты окружающей среды Параметр контроля Контрольные уровни, средние значения Доза облучения, мкЗв/год

Атмосферный воздух хр 905Г 137С5 1311 226Яа 232ТЬ 3-10"4 Бк/м3 0,5-10"6 Бк/м3 2-10"6 Бк/м3 1-10"5 Бк/м3 МО"5 Бк/м3 МО"5 Бк/м3 2-10"4 0,74-10"4 6-10"3 3,6-10"' 2-Ю"1

Атмосферные осадки, выпадения 2Р 905Г |37С8 1,4 кБк/м2 0,2 кБк/м2 0,4 кБк/м2 -

Почва, грунт хр |37Сз 226Яа 232ТЬ 40К Аэфф. МЭД на высоте 0,1 м от поверхности 1200 Бк/кг 20 Бк/кг ЗОБк/кг 40 Бк/кг 800 Бк/кг 180 Бк/кг 0.2 мкЗв/ч 2,4-10"5 0,8-10"5 0,5-10"5 400

Вода открытых водоемов 1а хр |37Сз 226Яа 40К 232ТЬ 0.05 Бк/кг 0,1 Бк/кг 0,5-10"3 Бк/кг 2-10"3 Бк/кг 2,1-10"2 Бк/кг 1-Ю"3 Бк/кг 4,5-10"3 2 0,3 1,9

Питьевая вода 2а 2Р "»Бг 137Сз при 0,2<1а<0,4; 1Р<1,0 <0,1 Бк/кг < 1,0 Бк/кг МО"3 Бк/кг МО"3 Бк/кг контролируется 210Ро, 210РЬ, 2 Ra, 228 Ra 0,06 0,01 < 100

Донные отложения 137Сз 226Яа 232ТЬ 40К Аэфф. 1000 Бк/кг 10 Бк/кг 20 Бк/кг 30 Бк/кг 600 Бк/кг 150 Бк/кг Донные отложения являются индикатором накопления радионуклидов

Строительные материалы Категория материалов: 1 2 3 4 Аэфф.: 250 Бк/кг 250-300 Бк/кг 300-350 Бк/кг >350 Бк/кг < 100

Основные пищевые продукты радионуклиды 908г, 137Сз 10% от ДС < 100

Значения мгновенной активности ЭРОА радона Для зданий: вновь строящихся; эксплуатируемых 50 Бк/м3 70 Бк/м3 З-Ю3 4,2-103

Гигиеническая оценка качества объектов окружающей среды населения показала, что в целом состояние объектов контроля существенно ниже нормируемых показателей.

Выводы

Результаты оценки облучения населения московского региона за счёт техногенно-изменённого радиационного фона позволяют заключить следующее:

1. Основные параметры радиоэкологической обстановки в московском регионе согласуются с данными радиационно-гигиенических паспортов Российской Федерации, а также данными Росгидромета. Среднемесячная плотность выпадений суммарной бета-активности колеблется в пределах 5-30 Бк/м2. Среднемесячная активность атмосферного воздуха изменяется в пределах 59 — 111 мкБк/м3 по показателю суммарной бета-активности. Мощность

экспозиционной дозы гамма излучения на местности по г. Москве составляет в среднем 0,08 — 0,1 мкЗв/час.

2. Структура питания жителей московского региона складывается под влиянием экономической ситуации и в целом более богата как в качественном так и в количественном отношениях. Однако критическими продуктами по поступлению 908г и |37Сз остаются мясо и молоко.

3. Содержание '"Се в продуктах питания находится на уровне 0,03 до 1,4 Бк/кг(л), "Бг от 0,06 до 0,77 Бк/кг(л), значительно ниже установленных гигиенических нормативов и обусловлено глобальными выпадениями '"Се и 908г в результате испытаний ядерного оружия и аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году.

4. Предложен метод расчёта повозрастного потребления продуктов питания, на основе которого, выявлена критическая возрастная группа населения.

5. Эффективные дозы облучения населения московского региона за счёт внутреннего облучения составляют от 3,78 до 5,87 мкЗв/год, дозы облучения критической группы не превышает 7,9 мкЗв/год.

6. Величина эффективных доз внутреннего облучения от пищевых продуктов, обусловленная поступлением 908г и 137Сз, за исследуемые годы выше у детей в возрасте 12 -17 лет, что составляет критическую группу облучения.

7. Проведённый анализ существующей радиоэкологической обстановки на территории московского региона показывает, что в настоящее время содержание основных дозообразующих радионуклидов

объектах окружающей среды находится на уровне в 104 раз меньше величин, приведённых в НРБ-99/2009. Исходя из этого, целесообразно использовать контрольные уровни, разработанные нами.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Шандала Н.К., Петухова Э.В., Коренков И.П., Кириллов В.Ф., Метляев Е.

Г./ Данные радиационно-гигиенического мониторинга в г. Москве за 15 лет

«Радиационная безопасность территорий. Радиоэкология города»// Тезисы

доклада Межд. Конф, Москва, 24-26 ноября 2003 г., - М.: РАН - 2003. - С. 101104.

2. Шандала Н.К., Комлева В.А., Боровков М.В., Петухова Э.В., Новикова Н.Я., Бугаева Л.Г., Галкин С.А., Е.Г. Метляев Е.Г./ Загрязнение зоны наблюдения Калининской АЭС нерадиационными агентами промышленных выбросов в атмосферу и сбросов в водоемы «Медицинская радиология и радиационная безопасность», 2004. - Т. 49, №6 - С. 15-26.

3. Шандала Н.К., Савкин М.Н, Шевчук В.Е., Метляев Е.Г, Титов A.B./ Радиоактивность пищевых продуктов после аварии на Чернобыльской АЭС «Медицина экстремальных ситуаций», 2007. - № 4 (22). С. 70 - 86.

4. Ильин JI.A, Шандала Н.К, Коренков И.П., Метляев Е.Г. /Результаты радиационного мониторинга в московском регионе за период 1957 - 2005 гг. «Медицина труда и промышленная экология» № 2, 2006 С.5.

5. Шандала Н.К, Новикова Н.Я., Коренков И.П, Метляев Е.Г. /Мониторинг антропогенной радиоактивности в г. Москве за 20 лет/ Тезисы докладов международной конференции «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий», 5-6 декабря 2005 г. М.: РАН, 2005.- С. III-3-35.

6. Шандала Н.К, Савкин М.Н., Титов А.В, Метляев Е.Г. /Нормирование и контроль содержания радионуклидов в пищевых продуктах после Чернобыльской аварии// «Радиоактивность после ядерных взрывов и аварий: Труды межд. Конф., Москва, 5-6 декабря 2005 г.» Том 3. Под ред. акад. Ю.А. Израэля. - Ст-Петер.: Гидрометеоиздат, 2006. — С. 258-261.

7. Шандала Н.К., Новикова Н.Я., Петухова Э.В., Воронина Т.Ф., Метляев Е.Г., Бусарова Н.А, Шеина Р.И.// Радиационно-гигиеническая обстановка в СЗАО г. Москвы, обусловленная техногенными радионуклидами» ГНЦ ИБФ 2003 г. «Отчёт НИР на правах рукописи» ГНЦ ИБФ 2003 г. 22 стр.

8. Шандала Н.К., Новикова Н.Я., Титов A.B., Воронина Т.Ф., Метляев Е.Г., Бусарова H.A., Шеина Р.И.// Дозы внутреннего облучения населения за счёт потребления пищевых продуктов в г. Москве «Отчёт НИР на правах рукописи» ГНЦ ИБФ 2004 г. 17 стр.

9. Шандала Н.К., Новикова Н.Я., Титов А.В., Воронина Т.Ф., Метляев Е.Г., Бусарова Н.А., Шеина Р.И.// Оценка доз внутреннего облучения населения города Москвы, обусловленных поступлением стронция-90 и цезия-137 с пищевыми продуктами и питьевой водой «Отчёт НИР на правах рукописи» ГНЦ ИБФ 2006 г. 23 стр.

10. Шандала Н.К., Новикова Н.Я., Титов А.В., Воронина Т.Ф., Метляев Е.Г., Бусарова Н.А., Шеина Р.И.// Оценка доз внутреннего облучения населения города Москвы, обусловленных поступлением стронция-90 и цезия-137 с пищевыми продуктами и питьевой водой «Отчёт НИР на правах рукописи» ГНЦ ИБФ 2007 г. 23 стр.

11. Shandala N.K., Novikova N.Ya., Semenova M.P., Kiselev S.M., Metlyaev E.G., Filonova A.A., Akhromeev S.V.// Radioactivity in foodstuffs after the Chernobyl accident — 20 years research// в сборнике: WIT Transactions on Biomedicine and Health 5th International Conference on the Impact of Environmental Factors on Health, EHR'09. Сер. "Environmental Health Risk V" sponsors: WIT Transactions on Biomedicine and Health. New Forest, 2009. C. 361369.

12. Metlyaev E.G. Intake of man-made radionuclides due to food consumption by the populations of different age groups// в сборнике: WIT Transactions on Biomedicine and Health 5th International Conference on the Impact of Environmental Factors on Health, EHR'09. Сер. "Environmental Health Risk V" sponsors: WIT Transactions on Biomedicine and Health. New Forest, 2009. C. 307315.

13. Shandala N.K., Novikova N.Ya., Titov A.V., Metlyaev E.G., Filonova A.A. Regulation and control of radionuclide contents in foods in the Russian Federation// в сборнике: WIT Transactions on Biomedicine and Health 5th International Conference on the Impact of Environmental Factors on Health, EHR'09. Сер. "Environmental Health Risk V" sponsors: WIT Transactions on Biomedicine and Health. New Forest, 2009. C. 291-295.

14. Коренков И.П, Польский О.Г., Соболев А.И., Атрашков К.В., Вербов В.В., Ивлев М.В., Лащенова Т.Н., Сафронов В.Г., Шандала Н.К., Метляев Е.Г., Охрименко С.Е., Левчук A.B.// Контрольные уровни обеспечения радиоэкологической безопасности населения города Москвы «Руководящий документ» с. 20.

15. Metlyaev E.G., Filonova A.A.// Radiation situation in Moscow and public doses due to man-made radiation exposure «European IRPA 2010 congress» 6 pages.

Отпечатано в типографии ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России Заказ №В139