CC BY
22
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНТРМЕР В НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ УКРАИНЫ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧАЭС
В.А. Кашпаров, Н.М. Лазарев
Украинский НИИ сельскохозяйственной радиологии Национального аграрного университета
О.Н. Перевозников
Украинский научный центр радиационной медицины
Вследствие аварии на Чернобыльской АЭС на территории Украины остаются загрязненными 6,7 млн. га, из них 1,2 млн. га сельскохозяйственных угодий с плотностью загрязнения почвы 137Сє выше 37 кБк/м2. На загрязненной радиоактивными веществами территории расположена 2161 населенных пунктов, в которых проживает около 3 млн. человек.
С начала 90-х годов в общественном секторе Украины не производят продукцию, загрязненную выше гигиеничных государственных нормативов, что наряду с отбраковкой посредством радиационного контроля грязной продукции позволило надежно защитить население Украины после Чернобыльской катастрофы. Это произошло благодаря тщательному радиологическому мониторингу и реализации системы контрмер в коллективных хозяйствах в рамках раздела «Сельскохозяйственная радиология» государственной «Программы минимизации последствий аварии на ЧАЭС». Однако в личных подсобных хозяйствах (ЛПХ) производится сельскохозяйственная продукция, не соответствующая гигиеническим государственным нормативам содержания 137Сє и 908г в продуктах питания (ДР-97). Остается около 20 сел, где удельная активность 137Сє в молоке и мясе постоянно превышает ДР-97 в 5-15 раз и около 400 населенных пунктов, где уровень радиоактивного загрязнения молока во многих ЛПХ (>30%) может превышать допустимые уровни. Вместе с этим, встречаются случаи превышения содержания 137Сб в овощах и картофеле (около 10 сел), выращенных на торфяниках, а также превышение содержания 908г в зерне (около 50 сел), чего не наблюдалось ранее (Кашпаров, Лундин, Левчук, Мельник и др., 2001; Кашпаров, Лазарев, Полищук, 2005).
В настоящее время в северо-западных районах украинского Полесья эффективная доза облучения населения изменяется в пределах 0,5-5,0 мЗв за год (согласно «Норм радіаційної безпеки України» (НРБУ) эта доза не должна превышать 1 мЗв за год). Эффективная доза в основном на 80-95% формируется за счет внутреннего облучения в результате потребления продуктов питания с повышенным содержанием 137Сє. Внешнее облучение при этом дает незначительный вклад в суммарную дозу - 5-20%. Вклад ингаляционной составляющей не превышает десятых долей процента и им можно пренебречь. Поступление радионуклидов с питьевой водой также незначительно.
В центральных районах Житомирской, Киевской и Черниговской областей эффективная годовая доза на население составляет 0,2-1,0 мЗв. При этом на долю внешнего облучения приходится половина суммарной дозовой нагрузки, что обусловлено меньшими коэффициентами перехода радионуклидов из почвы в растительность. В южных районах Киевской области, где преобладают черноземы, в центральной и правобережной Украине доза внутреннего облучения населения составляет лишь единицы процентов от эффективной суммарной дозы, которая значительно ниже установленных нормативов.
Знание величин и структуры формирования дозовых
нагрузок на население в разных регионах служит базисом для разработки стратегии ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы на современном этапе и оптимизации применения контрмер, направленных на снижение поступления радионуклидов. Основными источниками поступления 137Сб в организм человека (до 75%) являются продукты животноводства (молоко и мясо). В отдельных «лесных» населенных пунктах значительная доля 137Сб поступает с продукцией лесных экосистем (грибы и лесные ягоды, до 60%). Управлять лесной компонентой поступления 137Сб в организм человека достаточно сложно, поэтому наиболее эффективным способом уменьшения дозовых нагрузок на население является применение контрмер в сельскохозяйственном производстве, направленных на уменьшение радиоактивного загрязнения молока и мяса. Динамика количества сел, в которых по данным дозиметрической паспортизации 1991-2004 гг. эффективная доза превышает 1 мЗв/год за счет потребления молока с высоким содержанием 137Сб представлена в таблице 1.
Начиная с 1994 по 2001 г. количество населенных пунктов, в которых население имеет эффективную дозу более 1 мЗв/год, уменьшилось незначительно. Резкое уменьшение числа населенных пунктов с эффективной годовой дозой превышающей 1 мЗв в 2002-2004 г. связано в большей степени не с применением контрмер, а изменением структуры землепользования в Украине. Именно в это время были ликвидированы общественные коллективные хозяйства и прошло распаевание земель, что позволило населению использовать для выпаса скота не востребованные в настоящее время более продуктивные сельскохозяйственные угодья (земли бывших колхозов). Однако эта ситуация может измениться, если эти земли будут востребованы вновь создаваемыми сельскохозяйственными предприятиями.
В 2005 г. в 2 раза сократилось число населенных пунктов, в которых производят молоко с удельной активностью 137Сб превышающей ДР-97 (100 Бк/л). Это связано с тем, что было использовано 6 т ферроцина - наибольшее количество за последние четыре года. Эта крайне эффективная контрмера позволила значительно уменьшить производство грязного молока в селах. Однако следует помнить, что в случае прекращения использования фер-роцина удельная активность 137Сб в продукции животноводства возрастет и вернется на прежний уровень.
В ближайшем будущем не следует ожидать значительного улучшения радиологической обстановки в населенных пунктах Ровенской и Житомирской областей без применения контрмер, так как возможности природных реабилитационных процессов (фиксации радионуклидов почвой) уже себя исчерпали (табл. 1). В таблице 2 приведено распределение населенных пунктов по дозовым нагрузкам на население, из которого следует, что основная масса сел попадает в дозовый диапазон 1-2 мЗв/год. Таким образом, при сохранении существующей ситуации уменьшение радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции в Украине в 2 раза будет осуществляться в основ-
ном благодаря радиоактивному распаду каждые 20-30 лет.
1. Динамика числа сел по областям, в которых производят молоко с удельной активностью 137С$, ^ превышающей ДР-97 (100 Бк/л)
Область Количество населенных пунктов
2001 г. 2004 г. 2005 г.
Волынская 166 166 13
Житомирская 97 68 60
Ровенская 169 89 87
Черниговская 1 1 1
Киевская 1 1 1
Всего 434 325 162
2. Количество населенных пунктов с разными дозовыми нагрузками на население по данным паспортизации 2001-2004 г. (Лихта-__________ров, Ковган и др., 2005)________
Год Дозовая нагрузка, мЗв/год
<0,5 0,5-1 1-2 2-3 3-5 >5
2001 1455 314 389 17 12 5
2002 1471 317 351 7 14 3
2003 1538 338 268 8 9 2
2004 1551 410 187 3 12 0
Именно благодаря применению контрмер в сельском хозяйстве дозовые нагрузки на население были снижены в 2 раза, что было официально признано МАГАТЭ и Мировым сообществом (Вена, 1996 г.). Начиная с 2000 г., объемы финансирования и проведения контрмер в сельскохозяйственном производстве значительно уменьшились (Рис.). Несмотря на то, что контрмеры -основной способ уменьшения дозовых нагрузок на население, масштабы их применения значительно ниже потребности. Из-за малых объемов реализации контрмер и распыления средств без учета критичности ситуации, они не оказывают кардинального влияния на радиологическую обстановку (Надточий, Малиновский, Лютар, Лазарев, Кашпаров, Мельник, 2003).
В современных условиях на потребительский рынок Украины поступает больше 90% картофеля и 60% молока, произведенных в ЛПХ. Несмотря на это в последние на контрмеры в сельскохозяйственном производстве, трати-
лось ежегодно только 5-7 млн.грн. (в 2002 г. 0,1 млн.грн), что составляет около 0,3% от ежегодного финансирования мероприятий по ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы в Украине. Например, в Республике Беларусь аналогичная ситуация была до конца 90-х годов, но в последние годы на контрмеры в сельскохозяйственном производстве тратится около 25-40 млн. $ США (2040% всего финансирования из Чернобыльского фонда), за счет чего практически не производится продукция с превышением нормативов. Это позволило пересмотреть зонирование населенных пунктов, значительно сократить общие расходы на ликвидацию последствий Чернобыльской катастрофы, и в целом поднять сельскохозяйственное производство в пострадавших регионах. В Украине контрмеры (коренное улучшение лугов, внесение повышенных доз минеральных удобрений и известкование кислых почв) проводят на значительно меньших площадях по сравнению с Россией и Белоруссией.
Наиболее критических населенных пунктов с эффективной годовой дозой выше 2 мЗв в Украине не так уж и много (все они расположены в Ровенской области) и комплексное проведение контрмер в них не потребует относительно больших затрат (табл. 3).
В течение 2003-2005 гг. УкрНИИСХР и УНЦРМ с МНС Украины, благодаря поддержке МАГАТЭ (региональный проект RER/09/074 «Long-term countermeasure strategies and monitoring of human exposures in rural areas affected by the Chernobyl accident»), проводили мониторинг радиоактивного загрязнения сельскохозяйственной продукции, даров леса и продуктов питания в 50 ЛПХ (20% дворов) села Ельно Рокитского района Ровенской области (табл. 4) до и после применения контрмер. Также в динамике измеряли содержание 137Cs в организме жителей села. Все молоко, мясо коров и капуста, которые производили в 2003-2004 гг. превышали ДР-97 по содержанию 137Cs, и следовательно не могли быть использованы в качестве продуктов питания. Наблюдалось также превышение ДР-97 по содержанию 137Cs в 85% случаях измерения мяса телят, 88% - мяса свиней, 86% -картофеля, 50% - свеклы, 70% - моркови и 40% тыквы. При этом мощность эквивалентной дозы гамма-излучения 137Cs в хлевах и около них (23-25 мкбэр/ч) в 35 раз превышала показатели в домах, на улице и прилегающей к селу территории (5-8 мкбэр/ч). Таких высоких уровней загрязнения растениеводческой продукции не наблюдалось даже в первые годы после Чернобыльской
□ Известкование кислых почв
200 2 1S0 | 160 н 140 120 100 S0 60 40 20 0
т
6S
SS
0
□ Внесение повышенных доз мин.
удобрений ■ Коренное улучшение лугов
2
46
S0
о
о
12
24 00 0 0Год
22
Рис. Динамика проведения контрмер в сельскохозяйственном производстве Украины
после Чернобыльской катастрофы
3. Перечень наиболее критических сел, расположенных на радиоактивно ________________загрязненной территории Украины__________________
Район Ровенской области Населенный пункт Средние уровни загрязнения молока 137Сб, Бк/л Эффективная доза, мЗв/год Количество населения в 2004 г. Количество дойных коров на 2004 г.
Рокитновский Вежиця 584-704 4,4-5,3 942 435
Дроздынь 628-719 4,6-5,3 1783 626
Ельно 555-657 4,1-4,8 770 239
Старе село 457-583 3,4-4,3 2911 1042
Переходичи 359-683 2,9-5,2 451 170
Дубровицкий В.-Черемель 413-526 3,3-4,1 143 55
Будымля 427-508 3,2-3,8 629 185
Заричнянский Серники 427-633 3,2-4,7 2697 709
Бир 573-650 4,2-4,8 115 68
Лысычин 359-467 2,7-3,4 192 75
Млынок 275-402 2,1-3 810 266
Сарненский Пугач 476-519 3,5-3,8 657 50
Клесив 413-453 3,2-3,5 1514 136
Р. Карпиливська 325-433 2,9-3,3 502 96
Карпиливська 359-388 2,8-3,3
137
4. Удельная активность Сб в сельскохозяйственной продукции и продуктах питания в личных подсобных хозяйствах с. Ельно____________________________________________________
Вид продукции, дата отбора Удельная активность 13Сб, Бк/кг; Бк/л
Минимальный уровень Максимальный уровень Среднее арифметическое Среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение ДР-97
Молоко (09.2003) 130 1000 513±227 454±1,7 100
Молоко (01.2004) 390 1470 821±339 765±1,5 100
Молоко (04.2004) 370 1080 560±193 533±1,4 100
Молоко (07.2004) 240 745 469±156 438±1,5 100
Молоко (09.2004) 320 1440 848±336 774±1,6 100
Молоко (11.2004) 245 1480 1017±383 922±1,7 100
Молоко (07.2005) 140 900 420±202 381±1,6 100
Молоко (10.2005) 100 470 174±90 159±1,5 100
Говядина (09.2003) 570 1800 1099±412 1032±1,4 200
Говядина (01.2004) 420 2540 1181±483 1082±1,6 200
Говядина (11.2004) 487 3160 1528±812 1325±1,7 200
Телятина (09.2003) 110 3640 1217±961 879±0,9 200
Свинина (09.2003) 100 1520 731±400 596±2,1 200
Свинина (11.2004) 130 1600 610±552 440±2,5 200
Картофель 25 600 181±128 148±1,9 60
Свекла 10 360 71±75 48±2,4 40
Морковь 15 250 69±54 54±2,1 40
Тыква 10 1400 107±269 44±2,9 40
Капуста 45 180 87±53 75±1,8 40
Сушеные грибы 4380 180000 44500±53000 22600±3,3 2500
катастрофы. Это связано с использованием под огороды, пастбища и сенокосы (после разпаевания земель) торфяно-болотных почв с аномально высокими коэффициентами перехода 137Сб из почвы в растения. Высокие уровни загрязнения свинины объясняются тем, что в качестве основного корма для животных использовали загрязненный картофель и молочную сыворотку. Высокие уровни радиоактивного загрязнения молока (особенно в стойловый период) связаны с выпасом коров и заготовкой сена на неокультуренных естественных лугах урочища Гнойное, расположенных на болотах (торфяных почвах) с плотностью загрязнения по 137Сб от 80 до 190 кБк/м2).
Несмотря на столь высокие уровни загрязнения продуктов питания, измерения содержания 13 Сб в организме населения в 2004 г. (156 человек) до применения контрмер показали, что эффективная средняя годовая доза внутреннего облучения населения составляла 1,1
мЗв (медиана - 0,91 мЗв, максимальное значение 3,7 мЗв), и для 90% населения доза не превышала 2,2 мЗв. Для детей эффективная средняя доза составляла 0,83 мЗв (медиана - 0,72 мЗв), при этом в 90% случаев доза не превышала 1,4 мЗв. Различия в оценках эффективных дозовых нагрузок, основанных на содержании 137Сб в продукции и организме населения, обусловлены самоограничением потребления загрязненных продуктов питания (в первую очередь молока и даров леса).
Применение ферроцина в 2005 г. привело к уменьшению в 2-5 раз содержания 137Сб в молоке коров (табл. 4). Также в 2004 г. на части урочища Гнойное (наиболее критического с точки зрения радиоактивного загрязнения животноводческой продукции) была проведена очистка мелиоративной системы и созданы окультуренные сенокосы для крупного рогатого скота населения с. Ельно. В ходе проведения коренного улучшения луга известкова-
ние привело к уменьшению кислотности почвы (рН изменился на 0,8), внесение минеральных удобрений увеличило содержание в почве калия и фосфора в среднем в 4 раза, а благодаря перепашке болотным плугом на глубину 30-40 см удельная активность 137Сб в корнеобитаемом слое почвы уменьшилась в 2-3 раза и уменьшилась зольность почвы в 2-3 раза, благодаря поступлению песка из более глубоких слоев грунта. Все это после проведения коренного улучшения луга привело к уменьшению удельной активности 137Сб в траве в 4-12 раз, и как следствие этого радиоактивного загрязнения молока.
По данным измерения содержания 137Сб в организме людей в 2005 г. (250 человек) эффективная средняя годовая доза внутреннего облучения населения уменьшилась почти в 2 раза и составляла 0,57 мЗв (медиана -0,46 мЗв, максимальное значение 3,2 мЗв), и для 90% населения доза не превышала 1,1 мЗв. Для детей эффективная средняя доза составляла 0,45 мЗв (медиана - 0,35 мЗв), при этом в 90% случаев доза не превышала 0,94 мЗв. Дозы внутреннего облучения мужского населения, как для детей, так и для взрослых почти в 2 раза превышали дозы для женского населения села.
За прошедшие после аварии на ЧАЭС годы научными
организациями Украины, России и Белоруссии апробированы различные контрмеры в сельскохозяйственном производстве и определена их радиологическая эффективность в производственных условиях (Пристер, Перепелят-никова, Кашпаров, Лазарев, Калиненко, 1999). Эти мероприятия вошли в рекомендации МАГАТЭ. УкрНИИСХР была разработана «Концепция ведения сельскохозяйственного производства на загрязненных территориях и их комплексная реабилитация на период 1998-2010 гг.», «Рекомендации по ведению сельскохозяйственного производства на загрязненных территориях», «Технологические проекты дифференцированного внедрения контрмер...» для критических населенных пунктов, что гарантирует получение чистой продукции в каждом селе. Однако эти разработки из-за ограниченности финансирования внедрения контрмер не были реализованы в полном объеме.
Внедрение контрмер - затратное и достаточно дорогое мероприятие, потому что требует научного сопровождения и комплексного похода. Так как, в основном, «чернобыльская доза» формируется за счет сельскохозяйственной продукции, на ее уменьшение и должно быть направлено основное внимание, и целевой характер финансирования контрмер в аграрном секторе.
ПОЗДРАВЛЯЕМ С ЮБИЛЕЕМ
1 марта 2008 г. исполнилось 70 лет со дня рождения Алексея Дмитриевича Фокина, доктора биологических наук, профессора кафедры радиологии РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева.
В 1961 г. А. Д. Фокин с отличием окончил факультет агрохимии и почвоведения ТСХА и стал аспирантом кафедры прикладной атомной физики и радиохимии (ныне кафедра радиологии), в 1964 г. под руководством профессора В.В. Рачин-ского защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук. Вся трудовая деятельность А. Д. Фокина связана с Тимирязевской сельскохозяйственной академией, где он занимал должности ассистента и доцента кафедры радиологии, профессора кафедры почвоведения, директора почвенно-
агрономического музея имени В.Р. Вильямса (1976-1988 гг.), проректора по учебной работе (1993-1994 гг.), профессора и заведующего кафедрой радиологии.
А. Д. Фокин - один из ведущих ученых страны в области почвоведения и сельскохозяйственной радиологии. Его изотопно-индикаторные исследования процессов трансформации, взаимодействия и переноса органических веществ и токсикантов признаны в стране и за рубежом, а фундаментальные работы по изучению роли растений в превращении и транспорте типоморфных, био-фильных и токсичных веществ в почвах вошли во все учебники по почвоведению и токсикологии. Значительный вклад сделан А.Д.Фокиным в изучении вопросов загрязнения почв радионуклидами, реабилитации загрязненных земель и использовании изотопов в сфере агропромышленного комплекса.
Алексей Дмитриевич - замечательный педагог и наставник, подготовил более 20 кандидатов наук, был консультантом 5 докторантов и руководителем более 40 дипломных проектов. Он разработал и читает курсы: «Химия почв и методика почвенных исследований» (1976-1988 гг.); «Радионуклиды в природных и сельскохозяйственных экосистемах (мониторинг, нормирование, защита)» (1985-2007 гг.); «Изотопно-индикаторные исследования в почвоведении, агрохимии, экологии» (1985-2007 гг.). Им опубликовано более 200 научных работ, в том числе 6 монографий, два учебника и ряд учебных пособий.
А.Д. Фокин участвовал во многих научных проектах, в том числе: «Экологическая безопасность России», «Тем-пус-Тасис» по развитию экологического образования (совместно) с университетом Хоэнхайм - Германия и Уппсала - Швеция), по исследованию формирования градиентов концентраций токсикантов в почвах (совместно с Берлинским технологическим университетом - Германия), ФЦП «Интеграция» Минобразования России и др., а также международных научных симпозиумов, последний - Международный форум «Новые методы в сельскохозяйственных исследованиях» (Б8МА), Дубна, 10-14 сентября 2007 г.
А. Д. Фокин ведет большую научно-организаторскую работу как член Докучаевского общества почвоведов, член трех докторских диссертационных советов, член редколлегии журнала «Почвоведение». В 2001 г. за выдающиеся успехи в области почвоведения он награжден премией им. В.Р. Вильямса.
Редакция и редколлегия журнала «Агрохимический вестник», факультет почвоведения, агрохимии и экологии РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева поздравляют Алексея Дмитриевича Фокина с юбилеем и желают ему доброго здоровья и дальнейших творческих успехов в научной и преподавательской деятельности.
