CC BY
14Московского региона еженедельно рассылается в следующие организации: Правительство Москвы, Росгидромет, Ростехнадзор, ГУ ГОиЧС, ГУВД, Центр Госсанэпиднадзора. Кроме того, в составе системы появляются новые функциональные посты круглосуточного оперативного контроля, устанавливаемые как в самом ГУП МосНПО «Радон», так и в других ведомствах, в первую очередь, в ГУ ГОиЧС Москвы и Сергиево-Посадского района.
В соответствии с распоряжением Премьера Правительства Москвы была разработана и введена в состав системы принципиально новая подсистема АСКРО «Радон VIP» — подсистема радиационного контроля особо важных объектов города и служебных помещений лиц, имеющих государственный статус. Пилотный вариант этой подсистемы в течение нескольких лет эксплуатируется в административном здании ГУП МосНПО «Радон». Подсистема содержит набор настольных приборов — часов-дозиметров «Аргус-2», устанавливаемых в рабочих кабинетах должностных лиц и соединенных между собой и центральным компьютером класса «Pentium» высокоскоростной коммуникационной сетью MicroLAN фирмы Dallas Semiconductor. Компьютер в непрерывном режиме опрашивает приборы и периодически через телефонный модем передает накопленные данные в центр системы АСКРО «Радон», где эти данные анализируются, и по ним дистанционно определяется радиационная обстановка в контролируемых помещениях.
УДК 621.039.554(470.311)
В ы в о д ы. 1. 15-летний опыт эксплуатации системы АСКРО «Радон» подтвердил правильность заложенных в нее принципов организации непрерывного оперативного радиационного контроля большого промышленного региона с высокой плотностью населения и большим числом радиационно-опасных объектов. Применение в системе наиболее перспективной элементной базы и самых современных технических решений обеспечивает высокие метрологические характеристики. 2. Структура системы в совокупности с используемыми средствами телекоммуникационного доступа позволяет прямо в процессе эксплуатации наращивать ее производительность и мощность, а также вводить новые функционально ориентированные подсистемы. Постоянно пополняемая в режиме реального времени база данных радиационного контроля системы обеспечивает многоаспектный анализ накапливаемых радиометрических данных и выявление характерных трендов. 3. Расширяющееся число пользователей делает систему одним из основных инструментов оперативного радиационно-экологи-ческого мониторинга Московского региона, по показаниям которого могут приниматься самые ответственные решения, и говорит о важности и актуальности решаемой ею задачи.
Поступила 25.12.05
А.М. Шатохин, В.А. Красоткин, С.Е. Никифорова, Е.Е. Умняшова, Ю.Н. Зозуль
ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 137Cs И ЕСТЕСТВЕННЫХ РАДИОНУКЛИДОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОДНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
ГУП МосНПО «Радон», Москва
Проведена оценка распределения техногенного изотопа цезия-137 , а также естественных радионуклидов (радия-226, тория-232 и калия-40) в донных отложениях водной экосистемы Московского региона. Установлено, что радиационные параметры донных отложений близки по своим значениям фоновым показателям почв и грунтов этого региона.
Ключевые слова: донные отложения, цезий-137, распределение удельной активности, калий-40, радий-226, торий-232.
A.M. Shatokhin, V.A. Krasotkin, S.E. Nikiforova, E.E. Umnyashova, Yu.N. Zozul. Studying patterns of distribution of 137Cs and natural radionuclides in bottom sediments of water
ecosystem in Moscow region. The authors evaluated distribution of technogenic isotope cesium-137 and natural radionuclides (radium-226, thorium-232 and kalium-40) in bottom sediments of water ecosystem in Moscow region. Radiation parameters of the sediments appeared to be similar to background values of soils and grounds in the region.
Key words: bottom sediments, cesium-137, distribution of specific activity, kalium-40, radium-226, thorium-232.
Загрязнение территории Московского реги-137/"-
она изотопом Cs вызвано в основном глобальными выпадениями вследствие испытаний ядерного оружия, проводимых в 50—60-е гг. прошлого века. Кроме этого, существенный вклад в загрязнение региона цезием внесли выпадения в результате Чернобыльской аварии.
Загрязнение изотопом Cs природных объектов Московского региона (почвы, растительности и т. д.) достаточно хорошо изучено и рассмотрено в научно-технической литера1т37уре [1, 2, 4, 6—8]. Однако распределение Cs и естественных радионуклидов (EPH) в донных отложениях региона до настоящего времени освещено не в полной мере. Вместе с тем донные отложения являются активным природным аккумулятором вредных техногенных соединений, образующихся в результате жизнедеятельности мегаполиса Москва.
В связи с вышесказанным в задачу настоящих исследований входили изучение закономерностей и оценка характера распределения техногенного изотопа 137Cs, а также EPH
/232^1 226 D 40т^\
( 1 h, Ra, K) в донных отложениях водной экосистемы Московского региона.
Для проведения исследований использовались пробы донных отложений, отобранные в акватории Московского региона (русло реки Москва, подмосковные водохранилища — Химкинское, Клязьминское и др.).
Отбор проб проводили с мобильных плавсредств с использованием специальных пробоотборников на глубину 20 см. Отобранные пробы доводили до воздушно-сухого состояния при комнатной температуре, после чего из них выделяли посторонние включения: раковины моллюсков, каменистые включения, корневища и растительность.
Наиболее часто встречающиеся типы проб были представлены песчаником, черными ила-ми и их смесями в разном соотношении. Глинистые пробы встречались весьма редко.
Анализ проб на содержание EPH и
137Cs
проводился на спектрометре со сцинтилляци-онным детектором на основе кристалла NaJ(Tl) размером 100 X 150 мм, оборудованном свинцовой защитой в виде колодца.
Перед измерениями пробы измельчали до крупности 2 мм, усредняли квартованием и отбирали для анализа 200 см3 материала.
В качестве измерительной кюветы использовался пластиковый стакан диаметром 50 мм.
Управление процессом измерений и обработкой спектров производилось с использованием программного пакета «Spectrum Analysis System Version 2.1».
Применение указанного спектрометрического комплекса позволило определять содержание
137
изотопа Cs в донных отложениях на уровне 1 Бк/кг, а EPH на уровне их фоновых содержаний в почве. На основание данных из-
232 226 40 мерений удельной активности 1h, Ra, K
в донных отложениях в соответствии с заложенной программой автоматически рассчитывалась величина удельной эффективной активности Аэфф.
После измерения удельной активности радионуклидов в этих пробах определялась суммарная а- и ß-активность радионуклидов. Измерения суммарной активности проводили на низкофоновом радиометре УМФ-2000 методом сравнения с активностью стандартных образцов, приготовленных на основе соли хлористого калия и образцового раствора изотопа Pu. Отобранную для измерений суммарной активности усредненную навеску пробы измельчали до крупности 0,065 мм. При анализе каждой пробы проводили не менее двух параллельных радиометрических измерений.
Р е з у л ь т а т ы и о б с у ж д е-н и е. На основании полученных экспериментальных данных была сделана попытка оценить 1с3р7 едние уровни удельной активности изотопа
137Cs
и величину а также по-
казатели суммарной а- и ß-активности радионуклидов в донных отложениях акватории Московского региона. С этой целью данные гамма-спектрометрических и радиометрических анализов были обработаны методами математической статистики. Среднестатистические значения радиационных параметров донных осадков приведены в табл. 1.
Как видно из табл. 1, средние значения радиационных параметров донных отложений
Т а б л и ц а 1
Среднестатистические значения радиационных параметров донных отложений
Удельная эффективная активность А эфф, Бк/кг Удельная активность радионуклидов, Бк/кг Суммарная активность радионуклидов, Бк/кг
137Cs 40К 226Ra 232Th a-излучение ß-излучение
84 ± 20 6 ± 3 370 ± 70 24 ± 8 23 ± 6 170 ± 90 340 ±100
приближаются к аналогичным показателям средней удельной активности EPH в почве CK = 370 Бк/кг, 238U = 25 Бк/кг, 232Th = 25 Бк/кг) [3, 5]. Содержание техногенного изотопа Cs также находится на уровне фоновых значений для почв г. Москвы (4—5 Бк/кг), обусловленных глобальными и чернобыльскими выпадениями [7].
Одновременно по результатам проведенных измерений для донных отложений были рассчитаны некоторые радиационные характеристики, используемые при описании закономерностей распределения радионуклидов в почвах и грунтах. В частности рассчитаны усредненные значения соотношения суммарной ß-актив-ности радионуклидов и удельной активности изотопа 40K (Sß/40K), соотношения суммарной a-активности радионуклидов и суммы
« 226 о I 232,_р1
удельных активностей изотопов Ra + 1h
(Sa/226Ra + 232Th), соотношение изотопов
232 226
Th и Ra в донных отложениях по массе ( Th„„„./ Ra,,,,), а также величина отноше-
X Md.CC / MdCC / '
ния суммарной a-активности к суммарной ß-активности радионуклидов в пробах (Sa/Sß). Результаты обработки измерений приведены в табл. 2.
Анализируя данные табл. 2, можно сделать следующие выводы.
1. Величина соотношения Sß/ K приближается к 1. Это говорит о том, что суммарная ß-активность радионуклидов в донных отложениях определяется в основном содержа-
40
нием в них изотопа K.
2. Величина соотношения
226 232
показывает, что вклад изотопов Ra и Th в суммарную a-активность донных отложений составляет = 27 %.
232 3. С22р6едняя величина соотношения изотопов Th/ Ra (по массе) для донных отложений, рассчитанная по данным измерений, составляет 2,9, что фактически совпадает с кларковым соотношением тория и урана в земной коре
[9].
4. Показатель Sa/Sß для донных отложений равняется в среднем 0,5, что близко к аналогичному показателю для почв и грунтов [8]. Кроме этого, установленная величина со-
отношения между Ха- и ХР-активностью говорит о сравнительно невысокой степени эманации донных отложений.
Представляло интерес, базируясь на данных гамма-спектрометрических измерений проследить характер распределения удельной активности радионуклидов в донных отложениях. На рис. 1 и 2 в виде гистограммы приведены результаты математической обработки экспериментальных данных, характеризующие дифференцированное распределение образцов донных отложений по уровню удельной активности изотопа и ЕРН. В качестве критерия распределения использован показатель частоты наблюдения образцов донных отложений в заданном диапазоне удельной активности радионуклидов.
Результаты исследований показывают, что превалирующие значения удельной активности радионуклидов в донных отложениях (значения наблюдаются с частотой на-
40 ы
ходятся соответственно в диапазоне: К —
200 ■ 500 Бк/кг, 226Яа - 10 ■ 50 Бк/кг, 232ТЬ - 10 ■ 40 Бк/кг, 137Св - 1 ■ 10 Бк/кг. На распределение Се, близкое к логнормаль-ному, с максимумом в районе 1 ■ 5 Бк / кг накладывается «всплеск» в области > 50 Бк/ кг. Этот дополнительный максимум носит техногенное происхождение и вызван наличием отдельных очагов загрязнения донных отложений.
По результатам проведенных исследований выполнен анализ статистических связей между радиационными параметрами донных отложений. С этой целью сделана попытка установить наличие статистически достоверной корреляционной связи между усредненной вели-
Т а б л и ц а 2 Показатели распределения радионуклидов в донных отложениях
Показатель распределения Величина показателя
Sß/40K 0,9
Sa/226Ra + 232Th 3,7
232^масс/ ^Ra^ 2,9
Sa/Sß 0,5
3 ю о
ю о а с
я
о
40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0
100—200 200—300 300—400 400—500
В ю о
ю о а с
я
о
50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0
500—600 K-40, Бк/кг
< 1 1_5 5—10 10—15 15—20 20—30 30—50 > 50
Св-Ш, Бк/кг
Рис. 1. Распределение удельной активности изотопов 40К и 137Св в донных отложениях
чиной удельной эффективной активности (Аэфф) и показателями суммарной а- и Р-активности радионуклидов в донных отложениях. При этом было установлено, что в обоих случаях наблюдается статистически значимая корреляционная связь. В частности, для пары Аэфф — ХР коэффициент корреляции Гр = 0,61, а для пары Аэфф — Ха величина га = 0,59.
Линейное уравнение регрессии, определяющее наиболее вероятные значения Аэфф в зависимости от величины суммарной а- или Р-активности, а также средняя квадратическая погрешность (о) найденного уравнения регрессии имеют соответственно следующий вид:
Аэфф = 0,1 • Хр + 18,2, (1) О! = ± 30 Бк/кг.
Аэфф = 0,2 • Ха + 52,8, (2) о2= ± 24 Бк/кг.
Кроме этого, была исследована корреляционная связь между суммарной а- и Р-ак-тивностью радионуклидов в донных отложениях и содержанием в них соответственно 40 ы
изотопов К и суммы а-излучающих изотопов ( Яа + ТЬ). Полученные в результате статистической обработки экспериментальных данных коэффициенты корреляции Гр = 0,66 и га = 0,64 говорят о существовании достаточно сильной положительной корреляционной зависимости между параметрами донных отложений.
Уравнения связи между указанными параметрами и величина средней квадратической
40,0
В ю о
ю о а с
я <; о
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
< 10 10—20 20—30 30—50 40—50 > 50
Ra-226, Бк/кг
в
ю о
ю о а с
я <; о
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
< 10 10—20 20—30 30—40 40—50
ТЬ-232, Бк/кг
226 232'
Рис. 2. Распределение удельной активности изотопов Ка и ТЬ в донных отложениях
погрешности (s) уравнений регрессии в дан-
(3)
ном случае имеют следующий вид:
Ер = 0,9 • 40К + 22,9,
03 = ± 90 Бк/кг.
Еа = 3,0 • (226Ка + 232ТЬ) + 30,7, (4)
04 = ± 70 Бк/кг.
В ы в о д ы. 1. Усредненные радиационные параметры донных отложений акватории Московского региона близки по своим значениям фоновым радиационным параметрам почв и грунтов этого региона. 2. Основные радиационные параметры донных отложений (Аэфф, Еа, ЕР) описываются с высокой вероятностью линейными уравнениями регрессии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зымова A.C., Воронина Т.Ф., Лапушкина О.В. и др. // Гиг. и сан. — 1991. — № 9. — С. 61—65.
2 Зымова A.C., Воронина Т.Ф., Пакуло А.Г. и др. // Там же. — 1995. —№ 2. —С. 25—27.
3. Источники, эффекты и опасность ионизирующей радиации. Доклад Научного комитета ООН по действию атомной радиации Генеральной ассамблее за 1988 г., с приложениями. — М.: Мир, 1992. — С. 205.
4. Книжников В.А., Петухова Э.В., Бархударов Р.М. и др. // Гиг. и сан. — 2000. — № 4. — С. 10—15.
5. Коренков И.П., Шатохин А.М., Ивлиев М.В. и др. // Материалы общегородской научно-практической
конференции «350 лет жилищно-коммунальному хозяйству России». — М.: Прима-пресс, 1999. — С. 114—117.
6. Павлоцкая Ф.И. Формы нахождения и миграция искусственных радионуклидов в почвах. — М.: Атомиздат, 1979.
7. Петрова Т.Е., Микляев П.С., Власов В.К. и др. // АНРИ. — 2004. — № 3. — С. 35—41.
УДK 616-076.5:613.62:621.039
8. Руководство по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды / Под ред. И. А. Соболева, E.H. Беляева. — М.: Медицина, 2002.
9. Смыслов A.A. Уран и торий в земной коре. — Л.: Недра, 1974.
Поступила 11.07.06
В.Ю. Нугис
ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРИ КОНТАКТЕ С ИСТОЧНИКАМИ
ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
Государственный научный центр — Институт биофизики, Москва
Ключевые слова: аберрации хромосом, культура лимфоцитов, периферическая кровь, биоиндикация дозы.
V.Yu. Nugis. Cytogenetic control in exposure to ionizing radiation sources (review of literature).
Key words: chromosomal aberrations, culture of peripheral lymphocytes, biologic indication of dose.
Осуществление цитогенетического контроля за работниками ядерно-энергетического комплекса может происходить как в случаях возникновения или подозрения на возникновение аварийных ситуаций для оценки тяжести радиационного поражения, так и в плановом порядке в рамках медицинских обследований, призванных следить за состоянием здоровья персонала.
Появление определенного вида аберраций хромосом зависит от того, в какой фазе клеточного цикла действует агент, потенциально способный вызвать повреждение. В принципе радиация способна индуцировать аберрации во всех фазах клеточного цикла, вызывая в соответствии с этим появление повреждений или хромосомного (дицентрики и другие полицен-трики, центрические и ацентрические кольца, парные фрагменты, инверсии и реципрокные транслокации), или хроматидного типов (хро-матидные и, как частный случай, изохроматид-ные фрагменты и хроматидные обмены разных видов). Но, так как интактные лимфоциты в крови у здоровых людей в своем подавляющем большинстве находятся в фазе покоя, то при воздействии ионизирующих излучений в них образуются аберрации хромосомного типа. Только некоторые из химических веществ, на-
пример, цитозинарабинозид, блеомицин и стреп-тонигрин, могут вызывать появление аберраций хромосомного типа в этой ситуации, тогда как все остальные влияют на хромосомный аппарат клетки только в синтетической и постсинтетической фазах, индуцируя хроматидный тип аберраций [24]. При этом изохроматидные и парные фрагменты большей частью визуально неотличимы друг от друга. Поэтому обменные аберрации хромосомного типа (все выше указанные аберрации хромосомного типа, кроме парных фрагментов) могут считаться специфичными для индикации воздействия облучения на интактные лимфоциты крови. На практике же при использовании рутинного метода окраски хромосом дицентрики и другие полицентрики составляют большинство (от 1/2 до 2/3) среди всех видов аберраций хромосом, регистрируемых после острого облучения нестимулирован-ных лимфоцитов, и имеют характерный внешний вид, что позволяет их легко идентифицировать. При этом фоновая частота дицентри-ков низка и составляет, по данным разных авторов, от 1 до 20 на 10000 клеток [10, 17, 23]. Поэтому именно дицентрики (и другие полицентрики) являются основными показателями радиационного воздействия на человека in vivo. Часто к дицентрикам присоединяют и
