CC BY-ND
15
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОЙ ДОЗЫ ВНУТРЕННЕГО ОБЛУЧЕНИЯ И РИСКОВ ИНДУКЦИИ СТОХАСТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП ПРИ ПРИЕМЕ ПИЩИ
В.П. Суслин
ESTIMATION OF EFFECTIVE DOSE OF INTERNAL IRRADIATION AND RISK OF INDUCTION OF STOCHASTIC EFFECTS IN CHILDREN OF DIFFERENT AGE GROUPS WHEN EATING
V.P. Suslin
Управление Роспотребнадзора по Новосибирской области
Учитывая высокую радиочувствительность детского организма, по сравнению с взрослым, более высокий пожизненный атрибутивный риск всех злокачественных новообразований у детей, а также исключительную социальную значимость в статье приведены данные мониторинга доз облучения детского населения.
Ключевые слова: радиочувствительность, злокачественные новообразования, ра-дионуклеиды, метаболизм, дозовый коэффициент.
The article presents the data of the monitoring of radiation doses influenced the child population, and it is written taking into account the high radiosensitivity of a child's body, compared with adults, a higher lifetime attributive risk of all malignant neoplasms in children, as well as the extraordinary social significance.
Keywords: radiosensitivity, malignant neoplasms, radionuclides, metabolism, dose coefficient.
Более высокая радиочувствительность детского организма, по сравнению с взрослым, более высокий пожизненный атрибутивный риск всех злокачественных новообразований у детей, а также исключительная социальная
значимость рассматриваемой проблемы предопределяют необходимость проведения мониторинга доз облучения детского населения.
Несмотря на то, что в организме детей регистрируются, как правило, более низкие уров-
ни содержания 137С8, чем у взрослых, удельная активность этого радионуклида в организме и годовые дозы внутреннего облучения детей в ряде случаев могут быть выше.
Основными параметрами, от которых зависит величина дозы внешнего и внутреннего облучения, являются:
— режим пребывания вне жилища на территории населенного пункта (режим поведения);
— особенности рациона питания;
— особенности биокинетики обмена радионуклидов в организме;
— соотношение уровней поверхностного загрязнения почвы 137С8 и 908г.
Как правило, дети проводят на открытом воздухе значительную часть времени, особенно, летом и ранней осенью. Местом их игр чаще всего являются участки за пределами населенного пункта, не подвергавшиеся дезактивации, включая берега водоемов, где уровень мощности дозы внешнего облучения чаще всего превышает уровни на территориях благоустроенных площадок детских дошкольных учреждений и школ. В период летних каникул сельские дети помогают родителям в сельскохозяйственных работах и сборе лесных грибов, ягод.
В рационе питания детей сельских населенных пунктов преобладают продукты, произведенные в личных подсобных хозяйствах (ЛПХ), которые зачастую не подвергаются радиационному контролю, поэтому поступление радионуклидов в их организм может быть выше, чем у городских детей. Исключение составляют населенные пункты, где в организованных детских коллективах организовано бесплатное питание учащихся. В этом случае
дети потребляют продукты, соответствующие национальным стандартам по содержанию радионуклидов. Однако даже в таких населенных пунктах часть суточного рациона детей составляют продукты из личных подсобных хозяйств и «дары леса».
В публикациях 56 и 67 Международной комиссии по радиологической защите (МКРЗ) приведены биокинетические модели метаболизма цезия и стронция в организме человека и параметры этих моделей, учитывающие изменения массы тела, темпов выведения этих химических элементов из организма и скоростей их перехода из одного органа или ткани в другой.
908г имеет более выраженные возрастные особенности обмена в организме, чем 137С8. Так, самая высокая скорость отложения 908г в костном депо наблюдается в возрасте 12—15 лет. В этом же возрасте снижается скорость выведения 908г из организма. Этим обуславливаются почти в 3 раза более высокие значения дозового коэффициента для 908г в старших возрастных группах детей по сравнению со взрослыми жителями. Таким образом, может оказаться, что при малых значениях соотношения стронций/цезий на почве придется считаться с вкладом 908г в суммарную дозу внутреннего облучения детей. Хотя на позднем этапе аварии роль 908г в формировании дозы внутреннего облучения несколько возросла, поскольку его более высокая миграционная способность мало изменяется с течением времени, а у 137Сб она достаточно быстро снижалась в первые 5—6 лет после аварии, тем не менее, вклад этого радионуклида в суммарную дозу внутреннего облучения в настоящее время не превышает 10 %.
Таблица 1. Среднее потребление основных дозообразующих пищевых продуктов местного происхождения в 2005—2009 гг., кг/год
Продукт Дошкольники с 1 до 6 лет Учащиеся с 7 до 11 лет Учащиеся с 11 лет и старше
Свинина 8,4 18 28
Говядина 1,5 3,0 3,3
Рыба речная 1,5 2,5 3,7
Рыба озерная 0,36 1,3 3,0
Молоко коровье 43 68 122
Молоко козье 3,8 7,2 5,6
Картофель 68 124 135
Грибы 1,0 2,7 5,6
Ягоды лесные 1,2 1,4 1,7
Дичь 0,53 0,77 1,5
Таблица 2. Содержание цезия-137 и стронция-90 в пробах пищевых продуктов в 2009 г.
Продукт Цезий-137 Стронций-90
Картофель 1,76 (120) 1,17 (40)
Хлеб пшеничный, ржаной 1,7 (40) 0,8 (20)
Мясо птицы 0,49 (180) 0,51 (80)
Молоко 2,0 (100) 0,93 (25)
Свинина, говядина 0,14 (160) 0,05 (50)
Рыба 0,3 (130) 0,1 (100)
Грибы 10,0 (500) 2,18 (50)
Ягоды лесные 3,13 (160) 1,7 (60)*
Суммарная активность 19,52 7,44
Всего 26,96
* в скобках ПДК
В связи с незначительным вкладом 908г в формирование дозы внутреннего облучения, проведение специального мониторинга этого радионуклида для оценки доз не требуется. Однако при проведении дозовых расчетов этот вклад рекомендуется учитывать.
По результатам проведенных опросов оценивается среднее потребление основных до-зообразующих пищевых продуктов местного происхождения по группам детей. Уточнение рационов питания детей проводится и корректируется не реже одного раза в 5 лет.
В табл. 1 в качестве справочного материала приводится среднее потребление детьми основных дозообразующих пищевых продуктов местного происхождения.
По данным радиационного мониторинга были подготовлены сведения о содержании цезия-137 и стронция-90 в основных продуктах питания местного производства в Новосибирской области (табл. 2).
Оценку средней годовой эффективной дозы внутреннего облучения детей, принадлежащих к 1-й возрастной группе Е^ооа{1) , на основе результатов анализа радионуклидов 137С8 и 908г в пробах основных дозообразующих пищевых продуктов местного происхождения, а также с учетом результатов опроса об уровнях потребления пищевых продуктов в данной возрастной группе, осуществляют по формуле (1):
= £ dr(i)-X А -уэкфф (!) • К , мЗвДод (1)
г к
где:
Агк — средняя удельная активность радионуклида г (137Сб, 908г) в к-м пищевом продукте, Бк/кг;
уэфф(!) — эффективное среднее годовое потребление к-го местного пищевого продук-
та детьми 1-ой возрастной группы, учитывающее вклад в дозу других компонентов рациона питания, кг/год;
^ — коэффициент снижения содержания в готовом к-ом пищевом продукте по сравнению с исходным, вследствие его кулинарной обработки, отн. ед.; = 1,0 для молока, Kk = 0,8 для картофеля, Kk = 0,5 для грибов;
dr (!) — дозовый коэффициент для поступления радионуклида г с пищевыми продуктами в организм ребенка 1-й возрастной группы, мЗв/Бк. Численные значения dr (!) приведены в табл. 3.
Рекомендуемые численные значения Ук>фф для местного молока (дозовый эквивалент потребления животных продуктов сельскохозяйственного производства), картофеля (дозовый эквивалент потребления растительных продуктов сельскохозяйственного производства) и грибов лесных (дозовый эквивалент потребления продуктов природного происхождения) для сельских населенных пунктов на период 2009—2013 гг. приведены в табл. 4.
В последующем, данные, приведенные в табл. 4, должны корректироваться. Расчет эффективного потребления уэкфф к-го пищевого продукта 1-й группы детей проводится в соответствии с выражением (2):
2 А V
Ук
(2)
где: Агк
А — средняя удельная активность радионуклида г в j-ом пищевом продукте, Бк/кг;
V. — потребление j-го пищевого продукта, кг/год;
Агк — средняя удельная активность радионуклидов г в к-ом пищевом продукте детьми 1-й возрастной группы, Бк/кг [1].
Таблица 3. Численные значения дозовых коэффициентов инкорпорированных и 9^г при поступлении с пищевыми продуктами в организм детей, мЗв/Бк
Группа детей Радионуклид
137сб 90Яг
Дошкольники от 1 года до 6 лет 1,0 ■ 10-5 6,0 ■ 10-5
Учащиеся с 7 до 11 лет 1,0 ■ 10-5 6,3 ■ 10-5
Учащиеся с 11 лет и старше 1,3 ■ 10-5 8,0 ■ 10-5
Таблица 4. Рекомендуемые численные значения укэфф для молока, картофеля и грибов на период 2009—2013 гг., кг/год
Продукт Группа детей
Дошкольники с 1 года до 6 лет Учащиеся с 7 до 11 лет Учащиеся с 11 лет и старше
Молоко 70 120 190
Картофель 65 125 135
Грибы 2,4 4,7 8,8
В табл. 5 приведены результаты исследования эффективных доз внутреннего облучения, дана оценка риска индукции канцерогенных и наследственных эффектов у детей различных возрастных групп.
У дошкольников, учащихся с 7 до 11 лет и с 11 лет и старше эффективная доза внутреннего облучения составила соответственно 0,0097; 0,0176 и 0,0302 мЗв/год. Согласно НРБ-99/2009 п. 1.4 требования Норм не рас-
пространяются на источники излучения, создающие при любых условиях обращения с ними:
— индивидуальную годовую эффективную дозу не более 10 мкЗв; и
— коллективную эффективную годовую дозу не более 1 чел.-Зв, либо когда при коллективной дозе более 1 чел.-Зв оценка по принципу оптимизации показывает нецелесообразность снижения коллективной дозы;
Продукт Дошкольники с 1 до 6 лет Учащиеся с 7 до 11 лет Учащиеся с 11 лет и старше
СК Яг Ск Яг Ск Яг
Свинина 1,2 0,4 2,5 0,9 3,9 1,4
Говядина 0,2 0,1 0,4 0,1 0,5 0,2
Рыба речная 0,4 0,2 0,8 0,3 1,1 0,4
Молоко коровье 86,0 40,0 136,0 63,2 244,0 113,5
Картофель 120,0 79,5 218,2 145,1 237,6 157,9
Грибы 10,0 2,18 27,0 5,9 56,0 12,2
Ягоды лесные 3,7 2,0 4,4 2,4 5,3 2,9
Мясо птицы 0,3 0,3 0,4 0,4 0,7 0,8
Всего 221,8 124,7 389,7 218,3 549,1 289,3
Е, мЗв/год 0,0022 0,0075 0,0039 0,0137 0,0071 0,0231
£Е, мЗв/год (мкЗв) 0,0097 (9,7) 0,0176 (17,6) 0,0302 (30,2)
R, канцерогенный 5,3Е-7 9,7Е-7 1,6Е-6
R, наследственный 1,9Е-8 3,5Е-8 6,0Е-8
Таблица 5. Содержание цезия-137 и стронция-90 в рационе питания у детей различных возрастных групп (Бк/год), эффективные дозы внутреннего облучения (мЗв/год) и риски канцерогенных и наследственных эффектов случаев в год) (по В.П. Суслину, 2010)
— индивидуальную годовую эквивалентную дозу в коже не более 50 мЗв и в хрусталике глаза не более 15 мЗв.
Требования Норм не распространяются также на космическое излучение на поверхности Земли и внутреннее облучение человека, создаваемое природным калием, на которые практически невозможно влиять. Исходя из данных табл. 5 требования Норм распространяется только на учащихся так как, эффективная годовая доза внутреннего облучения равна 17,6—30,2 мкЗв/год. Риски индукции канцерогенных и наследственных эффектов не превышают предела риска 1,0Е-5 в год при обосновании защиты от ис-
точников потенциального облучения в течение года. Следовательно, с целью снижения эффективной дозы внутреннего облучения необходимо выбирать пищевые продукты с наименьшим содержанием цезия-137 и стронция-90.
При оценке риска для здоровья детей очень важно прогнозировать ситуацию на последующие годы с целью разработки перспективных планов радиационной защиты населения. На рис. 1 показана динамика удельной активности цезия-137 в пробах молока, хлеба, картофеля, рыбы, мяса и грибов и прогноз до 2015 г. После 2010 г. ожидается снижение активности цезия-137 до нулевых значений.
10
Бк/кг
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Рис. 1. Отдаленный прогноз до 2015 г. содержания цезия-137 в пищевых продуктах местного производства
Способы снижения радиоактивности пищевых продуктов
Дезактивация (снижение радиоактивности) пищевого сырья является важным защитным мероприятием, направленным на ограничение доз внутреннего облучения человека. Она эффективна при поверхностном загрязнении пищевых продуктов. Наиболее трудно поддаются дезактивации пищевые продукты с корневым усвоением радионуклидов из почвы (кедровый орех, брусника, голубика, грибы, лекарственные травы). Известно, что традиционными способами переработки пищевых продуктов являются термическая обработка, вымачивание и сушка.
Вымытое сырое мясо разрезают на куски толщиной в 2—3 см, заливают водой при соотношении масс сырое мясо/вода — 1/6, нагревают до кипения и кипятят в течение 30—60 мин. В раствор переходит 75—80 % цезия-137. Сушеное мясо заливают водой в соотношении 1/ю, нагревают до кипения и кипятят в течение 30 мин. В раствор переходит 75—80 % цезия-137.
Свежие грибы очищают от хвои, листьев и земли, затем моют. После этого грибы заливают водой в соотношении масс грибы/вода от 1/2 до 1/3, нагревают до кипения и кипятят в
течение 1 часа. Переход цезия-137 в раствор на уровне 75—82 %.
Овощи нарезают размером 30—40 мм3, заливают водой в соотношении масс овощи/вода от 1/1 до 1/2, нагревают до кипения и кипятят в течение 30 мин. Переход цезия-137 в раствор составляет около 50—60 % вне зависимости от вида овощей.
Следует подчеркнуть, что вымачивание пищевых продуктов является эффективным методом, способствующим быстрому переходу радионуклидов в раствор (до 75—97 %) [2].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Методические рекомендации МР 6.2.1.0007—10. Оценка доз облучения детей, проживающих на территориях, радиоактивно загрязненных вследствие аварии на Чернобыльской АЭС. Москва, 2010. 32 с.
2. Суслин В.П. Лекции по радиационной безопасности жизнедеятельности. Издание 4-е, переработанное и дополненное. Новосибирск, 2010, 313 с.
Контактная информация:
Суслин Валерий Петрович, тел.: 8-383-220-29-81.
Contact information:
Suslin Valeriy Petrovich, tel.: 8-383-220-29-81
