CC BY
6МЕДИЦИНА ТРУДА 3
И ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ 2009
ежемесячный научно-практическии журнал
УДК 613.648:621.039
В.Ф. Кириллов, И.П. Коренков, Т.Н. Лащенова, А.И. Соболев
КОМПЛЕКСНАЯ ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕРРИТОРИИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ
ГУП МосНПО «Радон», Москва
В результате проведенной комплексной гигиенической оценки состояния территории зоны наблюдения при многолетней эксплуатации радиационно-опасного объекта установлено, что содержание радионуклидов и тяжелых металлов в почве, воде поверхностных водоемов и атмосферном воздухе этой зоны не отличается от фоновых концентраций территории лесничеств. Возможно использование обнаруженных величин в качестве контрольных уровней для экологического контроля на подобных территориях.
Ключевые слова: природные радионуклиды, техногенные радионуклиды, химические элементы, критерии оценки, контрольные уровни, фоновые значения, комплексная оценка территории.
V.F. Kirillov, I.P. Korenkov, T.N. Lashenova, A.I. Sobolev. Complex hygienic evaluation of territory in running the objects with radiation jeopardy.Complex hygienic evaluation of observation zone territory in long-standing running an object with radiation jeopardy revealed that radionuclides and heavy metals content of soil, surface water basins and ambient air is the same as background levels in reference territories. The authors point out possible use of the obtained values as reference levels for ecologic control in similar territories.
Key words: natural and technogenic radionuclides, chemical elements, evaluation criteria, reference levels, background values, complex evaluation of territory.
В настоящее время в России функционирует значительное количество радиационно-опасных объектов разного профиля. Только на территории Москвы расположено около 1900 организаций, использующих источники ионизирующего излучения. Эксплуатация этих объектов на всех стадиях жизненного цикла сопровождается образованием радиоактивных отходов (РАО). Кроме того, значительное расширение атомной энергетики в нашей стране повлечет за собой развитие всего атомно-промышленного комплекса России, что неизбежно приведет к увеличению количества РАО, и в свою очередь может приводить к ухудшению радиоэкологической обстановки.
Вместе с тем, наряду с потенциальной опасностью указанных объектов по радиационному фактору, они могут быть источниками химического
загрязнения, хотя на таких объектах, как правило, выполняется только радиационный мониторинг. В отечественной и зарубежной литературе данных по оценке совместного содержания радионуклидов и химических элементов в объектах окружающей среды мало, хотя разработка комплексного подхода к гигиенической оценке состояния территории при эксплуатации радиационно-опасных объектов, направленного на выявление и оценку лимитирующих факторов воздействия на окружающую среду, имеет большое значение. Последнее и является целью настоящей работы. Наиболее рациональным способом такой оценки служит анализ состояния критических природных ландшафтов и экосистем с учетом критических условий поступления техногенных загрязнителей в окружающую среду.
Москва
© Медицина труда и промышленная экология 2009
1
М а т е р и а л ы и м е т о д и к и.
В работе проведено определение и оценка гигиенических параметров качества окружающей среды на условно чистой территории лесничеств Московской обл. (контрольная территория) и на территории зоны наблюдения предприятия по переработке и длительному хранению РАО, функционирующего с 1961 г. по настоящее время.
Для исследований использован комплекс радиохимических и химических методов исследования. Отбор и анализ проб проводился по стандартным методикам [9]. Измерение содержания гамма-излучателей в жидких и твердых пробах проводилось с помощью спектрометра на основе HPGe детектора с относительной эффективностью 100 %, бета- и альфа-излучателей на жидкосцинтилляционном спектрометре TRI-CARB 2550 TR/AB (США, CanberraPackard). Уровни чувствительности: по альфа-излучателям — 10-4 Бк/л, по гамма- и бета-излучателям — 10-3 Бк/л. Содержание химических элементов в жидких пробах (поверхностная вода) определялось методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS). В твердых пробах почвы и донных отложений для определения химических элементов использовался метод рентгенофлуоресцентной спектрометрии, реализованный на спектрометре PW-2400. Для определения фазового состава проб почвы применялся рентгенофазовый анализ на дифрактометре ДРОН-4 (Cu^-излучение); расшифровка дифрактограмм производилась по картотеке ASTM и компьютерным программам PC-XRAY, MINFILE и FAZAN.
Объем исследования составил 1676 проб поверхностной воды, почвы, атмосферных аэрозолей. В каждой пробе проведено определение суммарной альфа- и бета-активности, радиону-клидного состава гамма-излучателей и определение содержания 22 химических элементов. Статистическая обработка данных проведена посредством программного обеспечения Microsoft Excel и Statistika for Windows.
В качестве основных гигиенических критериев оценки загрязнения почвы химическими веществами в работе использованы нормативы по валовому содержанию химических элементов [1, 2]. Расчет коэффициента техногенной концентрации химического элемента (Кс) проведен по отношению к фоновому содержанию. На основе величины Zc с учетом класса опасности химического элемента проведено категориро-вание по степени химического загрязнения почвы от «чистая» до «чрезвычайно опасная» в
соответствии с [10]. При оценке степени химического загрязнения поверхностной воды руководствовались гигиеническими нормативами [3, 4]. При оценке химического загрязнения атмосферных аэрозолей использованы гигиенические нормативы [5, 6].
Р е з у л ь т а т ы и и х о б с у ж д е н и е. Почвы территорий зоны наблюдения и контрольной зоны дерново-подзолистые. По механическому составу пробы в основном представлены средним и тяжелым суглинками, встречались супесь и глины. По результатам фазового анализа глинистая составляющая почвы представлена минералами группы иллита, каолинита, хлорита и вермикулита, в нескольких образцах присутствуют минералы группы монтмориллонита.
Проведенное сравнение выборок по пробам, отобранным на поверхности и на глубине 0,2 м, средней активности радионуклидов и содержания химических элементов показало, что при высоком уровне значимости ^ = 0,001) достоверно различается только активность 137Cs: на поверхности 10 ± 4 Бк/кг, в почве на глубине — 4 ± 2 Бк/кг. Полученные данные свидетельствуют о том, что основная доля 13^ содержится в поверхностном слое. Средняя удельная активность 137Cs в почве, равная 10 ± 4 Бк/кг, была принята в качестве фоновой для данного региона. В почвах Московского региона это значение соответствует среднему содержанию 137Cs, которое обусловлено глобальными выпадениями и аварией на Чернобыльской АЭС [7, 8]. Различия удельной активности природных 40^ 226Ra и 232^ и содержание химических элементов в поверхностном слое и на глубине 0,2 м почвы оказались недостоверны по всем обследованным территориям и носили случайный характер. Поэтому дальнейший анализ результатов измерений проводился без учета глубины отбора проб. Важно подчеркнуть, что содержание радионуклидов в почвах лесничеств
Т а б л и ц а 1
Содержание радионуклидов в почвах обследованных территорий, Бк/кг
Радионуклид Содержание, М ± а
40K 660 ±130
90Sr < 1
137Сз 10 ± 7
232Th 40 ± 7
226Ra 30 ± 6
А эфф. 140 ± 25
Т а б л и ц а 2
Содержание химических элементов в почвах обследованных территорий, мг/кг (М ± а)
Химические соединения и элементы Наименование территорий
Зона наблюдения Лесничества
бЮ2, % 75 76
к2о, % 2,3 2,4
СаО, % 0,9 0,7
тю, % 0,8 0,83
Fe2Oз, % 3,8 3,55
Р205, % 0,2 0,19
РЬ 25 ± 5 21 ± 3
Zn 55 ± 10 62 ± 4
Со 15 ± 5 12 ± 2
N1 25 ± 5 27 ± 10
Си 20 ± 10 24 ± 4
Сг 45 ± 10 57 ± 8
Ва 610 ± 40 520 ± 30
W 85 ± 15 77 ± 15
Мп 850 ± 300 940 ± 350
Бг 120 ± 10 130 ± 10
Бе 10 ± 2 3 ± 1
Zr 460 ± 80 550 ± 80
Zc* 1 1
* Zc — суммарный показатель загрязнения.
и зоны наблюдения совпадали между собой. В табл. 1 представлены эти данные.
В табл. 2 приведены сведения о содержании ряда химических элементов в почвах зоны наблюдения и лесничеств.
Как видно из табл. 2, содержание химических элементов в зоне наблюдения и лесничеств практически совпадают. Последнее свидетельствует об отсутствии влияния радиационно-опасного объекта на почву зоны наблюдения. Следует подчеркнуть, что почвы зоны наблюдения и территорий лесничеств по степени загрязнения относятся к категории «чистая».
Радиоактивность воды поверхностных водоемов зоны наблюдения и лесничеств была равнозначна. Уровень ее активности составлял по 90Бг — 7,0 ± 0>10-3 Бк/кг, 137Сз — 0,8 ± 0,2^10-3 Бк/кг, 226Яа — 4,0 ± 1,0-10-3 Бк/кг.
Химический состав воды поверхностных водоемов соответствовал гигиеническим нормативным требованиям.
Общая запыленность атмосферного воздуха наблюдаемой зоны и лесничеств не отличалась
друг от друга и находилась в пределах 0,005 мг/ м3 при максимуме 0,01 мг/м3.
В аэрозолях обнаруживалось множество химических элементов (в том числе и тяжелые металлы), содержание которых было на 2—3 порядка ниже ПДК.
В ы в о д . Многолетняя эксплуатация предприятия по переработке и длительному хранению радиоактивных отходов малой и средней активности не повлияла на качество показателей загрязнения почвы, воды поверхностных водоемов и атмосферного воздуха зоны наблюдения радионуклидами и химическими элементами. В этой связи предлагается использовать обнаруженные уровни изученных показателей в качестве контрольных с целью профилактики возможного неблагоприятного их изменения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГН 2.1.7.2041—06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. М., 2006.
2. ГН 2.1.7.2042—06. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. М., 2006.
3. ГН 2.1.5.1315—03. Предельно допустимые концентрации химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. — Госкомсанэпиднадзор России. М., 2003.
4. ГН 2.1.5.1316—03. Ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. М., 2003.
5. ГН 2.1.6.1338—03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М., 2003.
6. ГН 2.1.6.1339—03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. М., 2003.
7. Микляев П.С., Томашев А.В., Охрименко С.Е. и др. // АНРИ. 2000. № 1. С. 17—23.
8. Петрова Т.Б., Микляев П.С., Власов В.К. и др. // Там же. 2004. №3. С. 35—41.
9. Руководство по методам контроля за радиоактивностью окружающей среды / Под ред. И.А. Соболева, Е.Н. Беляева. М.: Медицина, 2002.
10. СанПиН 2.1.7.1287—03. Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы. 2003.
Поступила 12.01.09
УДК 613.62:621.039.7
Е.И. Веселов
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗАЩИТНЫХ БАРЬЕРОВ ХРАНИЛИЩ ПРИ ДОЛГОВРЕМЕННОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
ГУП МосНПО «Радон», Москва
Приводятся сведения об изменении состояния естественных и искусственных защитных барьеров в процессе долговременного хранения радиоактивных отходов в хранилищах приповерхностного типа.
Ключевые слова: радиоактивные отходы (РАО), хранилища приповерхностного типа, вмещающие породы, матрица РАО, проницаемость.
E.I. Veselov. Ecological estimation of a condition of protective barriers of storage at long-term localization of radioactive waste. Data on change of a condition of natural and artificial protective barriers during long-term storage of the Russian Open Society in storehouses приповерхностного type Are resulted.
Key words: radioactive waste, storage, containing breeds, a matrix of the radioactive waste, permeability.
В сложившейся мировой практике для долговременной локализации отходов низкого и среднего уровней активности широкое применение получили хранилища приповерхностного типа.
В настоящее время вопросу экологической безопасности долговременного хранения радиоактивных отходов (РАО) уделяется особое внимание в связи с повышением санитарно-законодательных требований по охране окружающей среды и защите населения. При этом для хранилищ приповерхностного типа важнейшей является проблема обеспечения надежности естественных и искусственных защитных барьеров.
Цель работы — провести оценку экологического состояния естественных и искусственных
барьеров хранилища и определить реальные изменения их защитных свойств.
Для обеспечения охраны окружающей среды хранилища РАО имеют следующие защитные барьеры:
■ железобетонная конструкция сооружения секционного типа;
■ материал матрицы (цемент, битум и т. д.), в которую включены РАО;
■ естественные барьеры (вмещающие породы).
Существенным недостатком хранилищ приповерхностного типа является их близкое размещение к поверхности земли, так как они подвергаются интенсивному воздействию внешних
