CC BY
118
РАДОН НА ТЕРРИТОРИИ СЕЛА КАЛАЧИ АКМОЛИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Апсаликов Казбек Негматович
д-р мед. наук, директор,
Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258
Е-mail: nii.rm@rirme.kz
Липихина Александра Викторовна
канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258
Е-mail: a. v.lipikhina@mail. ru
Колбин Владимир Валерьевич
младший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258 Е-mail: vladim ir. sem 07@gmail. com
Мансарина Алмагуль Ержановна
канд. мед. наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258 Е-mail: mansarina64@mail. ru
Александрова Людмила Валерьевна
младший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258 Е-mail: Aleksandrova L. V@mail.ru
Брайт Юлия Юрьевна
младший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258
Е-mail: d. yuliay@mail. ru
Радон на территории села Калачи Акмолинской области // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Апсаликов К.Н. [и др.]. 2015. № 12 (19) .
URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2811
Жакупова Шолпан Болатовна
младший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт радиационной медицины и экологии,
071407, Казахстан, г. Семей, ул. Гагарина, 258 Е-mail: zh.sholpan.88@mail.ru
RADON ON THE TERRITORY OF KALACHI VILLAGE IN AKMOLA REGION
Kazbek Apsalikov
Doctor of Medical Science, Director, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Alexandra Lipikhina
Candidate of Biological Sciences, Leading research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Vladimir Kolbin
Junior research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Almagul Mansarina
Candidate of Medical Sciences, senior research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Lyudmila Aleksandrova
Junior research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Yulia Brait
Junior research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
Sholpan Zhakupova
Junior research scientist, Scientific Research Institute of Radiation Medicine and Ecology, 071407, Kazakhstan, Semey, Gagarin Street, 258
АННОТАЦИЯ
Казахстан занимает первое место в мире по объёмам добычи урана. Технологический процесс добычи урана сопровождается выделением радона из руды. Накопление повышенных концентраций радона наблюдается при закрытых способах добычи урановых руд. Научно-исследовательским институтом радиационной медицины и экологии г. Семей в 2013-2014 гг. были проведены исследования радонопроявлений в с. Калачи Акмолинской области в связи с учащением случаев возникновения так называемого «синдрома Калачи» среди жителей данного села. Из 59 исследованных зданий (жилых и социального значения) в 20 % зданий средние значения объемной активности радона не удовлетворяют требованиям существующих нормативов. По результатам проведенных исследований прослеживается неравномерный, залповый выброс радона в зависимости от времени измерения и типа помещений, а также объемная активность радона в подвальных помещениях значительно превышает аналогичные данные по жилым помещениям, что свидетельствует о скоплении радона в погребах и подвалах. Наблюдается взаимосвязь «синдрома Калачи» с точками высоких концентраций радона. Помимо опасности развития рака лёгких, следует отметить свойство радона как инертного газа проявлять анестезиологический эффект. К возникновению данного синдрома, по-видимому, приводит целый комплекс причин, воздействие группы различных факторов, а не только повышенные концентрации радона.
ABSTRACT
Kazakhstan ranks first in the world in terms of uranium mining. The technological process of uranium mining is accompanied by release of radon from the ore. Accumulation of elevated radon concentrations observed in the closed method of uranium mining. Scientific-research Institute for Radiation Medicine and Ecology of Semey in 2013-2014 conducted a study of radon symptoms in the Kalachi village of Akmola region because of the increase of cases of so-called “Kalachi syndrome” among residents of the village. Of the 59 investigated buildings
(residential and social significance) in 20% of the buildings mean values of radon volume activity do not meet the requirements of existing regulations. By results of research can be traced uneven, volley emission of radon, depending on the time of measurement and the type of premises, as well as the radon volume activity in the basement is much higher than in the data on the living quarters, which indicates the accumulation of radon in the cellars and basements. There is a relationship of «Kalachi syndrome» with points of high radon concentrations. In addition to the risk of developing lung cancer should be noted the property of radon as inert gas to exhibit an anesthetic effect. The occurrence of this syndrome is apparently caused by number of reasons, the impact of various factors, not only the increased concentrations of radon.
Ключевые слова: радон, инертный газ, анестезиологический эффект, урановая шахта, «синдром Калачи».
Keywords: radon, rare gas, anesthetic effect, uranium mine, “Kalachi syndrome”.
Радиационные природные аномалии формируются крупнейшей в мире Северо-Казахстанской урановорудной провинцией, включающей более 30 месторождений урана. Г орные выработки и вскрытие этих месторождений приводят к выделению повышенных концентраций радона.
По данным измерений, проведенных ТОО «ЭКОСЕРВИС-С» в 2010 году, более чем в 40 % посёлков Акмолинской области наблюдаются превышения норматива эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона в воздухе помещений [2].
Как правило, широко распространённую опасность радона для здоровья населения недооценивают, хотя он является второй после курения причиной развития рака лёгких во всём мире - десятки тысяч летальных исходов в год (по данным департамента здравоохранения США) [5]. Облучение от радона
составляет больше половины общей коллективной дозы облучения от природных источников.
Средняя ЭРОА радона в разных странах мира составляет около 40 Бк/м3. Предельно допустимое поступление радона-222 через органы дыхания равно 146 МБк/год [4].
До сих пор на территории Казахстана практически не проводилось планомерных масштабных работ по измерениям ЭРОА радона, её динамике, а также воздействию на организм; все исследования имели фрагментарный характер и недостаточный объем. При этом проблема радоноопасности для Казахстана, вышедшего на первое место в мире по добыче урана, является как никогда актуальной.
Помимо опасности развития рака лёгких, следует отметить свойство радона проявлять анестезиологический эффект, в соответствии с коэффициентом Мейера-Овертона - даже более сильный, чем у ксенона [1].
Село Калачи Есильского района Акмолинской области находится в 600 м от бывшего поселка городского типа Красногорск. Поселок относился к рудопромышленному управлению бывшего СССР. С 60-х до 90-х годов ХХ века близ поселка добывались урановые руды. Добыча урана прекращена в 1991-1992 годах. Шахты в процессе ликвидации были затоплены водой.
С 22 марта 2013 года по настоящее время зафиксировано более 160 случаев заболевания как среди местных жителей, постоянно проживающих на территории села, так и среди приезжих. Порядка 30 человек переболели по 2 и более раза, с общими симптомами: пошатывание, головокружение, сонливость, кратковременная потеря памяти. Диагноз: энцефалопатия неясной этиологии.
Научно-исследовательским институтом радиационной медицины и экологии г. Семей в 2013-2014 годы были проведены исследования радонопроявлений в с. Калачи Акмолинской области в связи с учащением случаев возникновения так называемым «синдромом Калачи» среди жителей
данного села.
На территории Акмолинской области существует целый ряд проявлений повышенной естественной и техногенной радиоактивности, в том числе в районах рудопроявлений, урановых рудников и месторождений.
В связи с вышеперечисленным, увеличение числа случаев «синдрома Калачи» в с. Калачи в 2013-2014 годы иллюстрирует необходимость проведения радиоэкологических исследований.
Измерения ЭРОА радона в жилых и подвальных помещениях, проведённые за период с апреля 2013 по октябрь 2014 года, также не являются систематически полными и исчерпывающими, но позволяют выявить характер выбросов, разброс значений, годовую периодичность и динамику активности радона в воздухе. А также соотнести случаи заболевших с точками максимальных выбросов радона.
Сводная информация о проведённых исследованиях за этот период представлена в таблице 1.
Согласно гигиеническому нормативу [3], утвержденному постановлением правительства Республики Казахстан, в эксплуатируемых зданиях
среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность дочерних продуктов радона и торона в воздухе жилых помещений не должна превышать 200 Бк/м3.
Таблица 1.
Объем и результаты эквивалентной равновесной объемной активности радона (Бк/м3) в помещениях с. Калачи
№ п/п Помещение Количество измерений Разброс значений Среднее значение
1 Жилые комнаты 313 18-1521 186
2 Погреба, подвалы 46 35-10991 740
Из 59 исследованных зданий (жилых и социального значения) в 20 % зданий средние значения ЭРОА радона не удовлетворяют требованиям существующих нормативов. С учётом средних значений, полученных при замерах в подвальных помещениях, процент зданий с превышением ПДК радона в воздухе составляет 36 % (рис. 5).
При оценке пиковых значений концентрации радона в воздухе жилых помещений с. Калачи, в 39 % случаев наблюдались превышения установленных нормативов, из них в 19 % - превышения ПДК до 2,5 раз, в 13 % - до 5 раз, в 7 % случаев - пятикратное и более. С учётом пиковых показателей замеров в подвальных помещениях, процент зданий с превышением ПДК составит уже 63 %: 29 % с превышением до 2,5 раз, 14 % - до 5 раз и 20 % - свыше 5 раз.
Недостаточный объем проведенных спектрометрических измерений, их временная и территориальная неравномерность не позволяют получить полную картину и выделить яркие закономерности.
Несмотря на малую статистику наблюдений, по результатам проведенных исследований прослеживается:
1) неравномерный, залповый выброс радона в зависимости от времени измерения и типа помещений.
2) ЭРОА радона в подвальных помещениях значительно превышает аналогичные данные по жилым помещениям, что свидетельствует о скоплении радона в погребах и подвалах.
На рисунке 1 представлен график усредненных значений уровней ЭРОА радона в жилых помещениях села Калачи - по месяцам за весь период измерений.
Рисунок 1. Средняя ЭРОА радона во всех жилых помещениях с. Калачи с апреля 2013 по октябрь 2014
Большинство показателей укладываются в рамки ПДК, но при этом отмечается общая высокая объёмная активность радона (не ниже 100 Бк/м3), тогда как в среднем по Казахстану этот показатель в 2 раза меньше. Также следует принимать во внимание залповый характер выбросов радона -отдельные пики значений, во много раз превышающие ПДК, не отражаются на выборке наиболее частых значений.
Помимо этого, данный график иллюстрирует ежегодные колебания общего уровня ЭРОА радона, с усилением выбросов в осенне-зимний периоды и с понижением - в летние месяцы. Резкие перепады температуры приводят к повышению и понижению уровня грунтовых вод в почвах с высоким содержанием урана, в результате чего перепады давления воды оказывают влияние на изменения выделения радона на поверхность земли. Высокой активности радона также способствует слабая вентилируемость жилых помещений в холодные зимние месяцы.
Для более наглядной демонстрации залпового характера выбросов радона можно сравнить максимальные и усреднённые показатели ЭРОА, представленные на рисунке 2.
Рисунок 2. Сравнительный график средних и максимальных значений ЭРОА
радона в жилых помещениях с. Калачи
Как видно из этого графика, в период проведённых измерений имели место резкие, скачкообразные превышения уровня ПДК радона в воздухе жилых помещений. Данный график также иллюстрирует повышение концентрации радона в периоды с октября по май. Уровни концентрации радона имеют большой разброс значений, с единичными случаями ураганных концентраций, которые не прослеживаются на графике медианного распределения полученных значений.
На рисунке 3 наглядно продемонстрирована разница в уровнях содержания радона между жилыми и подвальными помещениями.
Средняя ЭРОА радона в жилых и подвальных помещениях
апрель,2013 январь,2014 март,2014 октябрь,2014
■ в жилых помещениях ■ в подвальных помещениях
Рисунок 3. Сравнительные показатели средних значений ЭРОА радона в жилых и подвальных помещениях с. Калачи по месяцам
Радон поднимается из подстилающих пород и накапливается в закрытых погребах и подвалах. Низкий показатель ЭРОА радона в подвальных помещениях за апрель 2013 года объясняется недостаточным количеством проведённых измерений.
Рисунок 4 характеризует неравномерность уровней содержания радона в воздухе, изменяющуюся не только ежесуточно, но и ежечасно.
19 20
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 5
1 сен сен сен сен сен сен сен сен сен сен окт окт окт окт окт
Шагинян С.А. —^НОразалин С. Школа
Рисунок 4. Неравномерность показателей ЭРОА радона в двух жилых домах и одном здании социального значения за фиксированный период времени ежедневных измерений - с 19 сентября по 5 октября 2014 года
В сравнении замеров, сделанных в жилых помещениях трёх отдельных зданий за один и тот же период времени, наблюдаются скачкообразные колебания показателей ЭРОА, характерных для всего периода проводимых измерений. Активность радона в течение суток может повышаться или понижаться в несколько раз.
На рисунке 5 представлена карта распределения ЭРОА радона в воздухе, превышающая ПДК, в соотношении с зарегистрированными случаями заболевания. Согласно полученным данным, наглядно наблюдается взаимосвязь с точками высоких концентраций радона.
Рисунок 5. Карта превышения ПДКрадона, содержащегося в воздухе жилых помещений с точками случаев заболеваний
Карта с. Калачи, 2013 - 2014
ЭРОА (эквивалентная равновесная объёмная активность радона)
в воздухе жилых помещений, Бк/мЗ
Пиковые (точки) и средние (изопинии) показатепи измерений, превышающие ПДК
е
О 0
е ©'
ДЛ ;
W. ф
0
о
Изолинии
средних
значений
(>200 -превышение ПДК)
700 650 600 550 500 |450 U00 350 300 1250 200 150 100 50 0
Пиковые
показатели
200 • 500 500 -1000 > 1000
случаи заболеваний
Выводы
По результатам проведённых измерений обнаруживаются неравномерные, скачкообразные выбросы радона, подверженные постоянным колебаниям. Кроме того, в течение года прослеживается два периода максимальных значений ЭРОА радона - в весенние и осенние месяцы, а также 2 периода спада -летом и зимой. Это объясняется процессами перепада уровня и давления воды в затопленных урановых шахтах, приводящими к резким выбросам радиоактивных газов на поверхность земли.
Сравнивая полученные данные с исследованиями, проводимыми по всей территории Казахстана, можно сделать вывод, что повышенный характер активности радона в селе Калачи не является уникальным случаем, более того, не обнаруживает столь высоких показателей ЭРОА радона, как в некоторых других населённых пунктах Акмолинской области.
Согласно предварительному анализу радоноопасных территорий Казахстана, около 8 млн жителей республики проживает в потенциально опасных зонах. Но при этом только на территории с. Калачи наблюдаются симптомы «синдрома Калачи». Таким образом, к возникновению этой патологии, по-видимому, приводит целый комплекс причин, воздействие группы различных факторов, а не только повышенные концентрации радона.
Если рассматривать рекомендации общего характера по этому вопросу для всей территории Казахстана, для снижения уровня заболеваемости и смертности от рака лёгких необходимо выделить радоноопасные территории и проводить их геоэкологический мониторинг, а также принимать меры по снижению воздействия радона на здоровье населения.
Список литературы:
1. Зальцман Г., Кучук Г., Гургенидзе А. Основы гипербарической физиологии. - М.: Медицина, 1979. - 320 с.
2. Каюков П.Г., Бенсман В.А., Федоров Е.В. и др. Изучение взаимосвязи концентрации почвенного радона с его содержанием в воздухе помещений и разработка критериев оценки территорий по степени радоновой опасности. - Алматы: ТОО «ЭКОСЕРВИС-С», 2011. - 157 с.
3. Постановление Правительства Республики Казахстан от 3 февраля 2012 г. № 201 «Гигиенические нормативы «Санитарно-эпидемиологические требования к обеспечению радиационной безопасности» / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http://www.kaec.gov.kz/act/show/id/27.html (дата обращения: 14.07.2015).
4. Химическая энциклопедия / ред. кол.: Кнунянц И.Л. и др. - М.: Советская энциклопедия, 1995. - Т. 4 (Пол-Три). - 639 с.
5. National Health Advisory on Radon. Saint Martin News Network, 2008
/ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: http://www.smn-
news.com/st-maarten-st-martin-news/3 381 -national-health-advisory-on-radon.html (дата обращения: 23.11.2015).
References:
1. Zaltsmann G., Kuchuk G., Gyrgenidze A. Fundamentals of hyperbaric physiology. Moscow, Meditsina Publ., 1979. 320 p. (In Russian).
2. Kajukov P.G., Bensman V.A., Fedorov E.V. The study of the relationship of soil radon concentration with its content in the air space and the development of criteria for assessing the degree of radon areas of danger. Almaty, TOO “EKOSERVIS-S” Publ., 2011. 157 р. (In Russian).
3. Postanovlenie Pravitel'stva Respubliki Kazakhstan ot 03.02.2012 № 201 “Gigienicheskie normativy “Sanitarno-epidemiologicheskie trebovaniia k obespecheniiu radiatsionnoi bezopasnosti ” /The Decision of the Government of the Republic of Kazakhstan of 03.02.2012, no. 201 “Hygienic standards “Sanitary and epidemiological requirements for radiation safety”]. Avialable at: http://www.kaec.gov.kz/act/show/id/27.html (Accessed 14 July 2015).
4. Knunjanc I.L. Chemical Encyclopedia. Moscow, Sovetskaia entsiklopediia Publ., 1995. V. 4 (Pol-Tri). 639 p. (In Russian).
5. National Health Advisory on Radon. Saint Martin News Network, 2008.
Available at: http://www.smn-news.com/st-maarten-st-martin-news/3381-
national-health-advisory-on-radon.html (Accessed 23 November 2015).
