Основи Радіоекології

Моніторинг довкілля - це система спостережень, збирання, оброблення, передавання, збереження та аналізу інформації про стан довкілля, прогнозування його змін і розроблення науково-обгрунтованих рекомендацій для прийняття рішень про запобігання негативним змінам стану довкілля та дотримання вимог екологічної безпеки.

Порядок створення та функціонування такої системи в Україні визначає Положення про Державну систему моніторингу довкілля.

Система моніторингу є складовою частиною національної інформаційної інфраструктури, сумісної з аналогічними системами інших країн.

Система моніторингу спрямована на [20]:

* підвищення рівня вивчення і знань про екологічний стан довкілля;

підвищення оперативності та якості інформаційного обслуговування користувачів на всіх рівнях;

підвищення якості обґрунтування природоохоронних заходів та ефективності їх здійснення;

сприяння розвитку міжнародного співробітництва у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки.

Основні задачі екологічного моніторингу: спостереження за станом біосфери, оцінювання і прогноз її стану, визначення ступеня антропогенного впливу на навколишнє середовище, виявлення факторів і джерел впливу. В кінцевому випадку метою моніторингу навколишнього середовища є оптимізація відносин людини з природою, екологічна орієнтація господарської діяльності.

Екологічний моніторинг виник на стику екології, біології, географії, геофізики, геології й інших наук. Виділяють різні види моніторингу в залежності від критеріїв:

біоекологічний (санітарно-гігієнічний);

геоекологічний (природно-господарський);

біосферний (глобальний);

геофізичний;

кліматичний;

біологічний;

радіоекологічний й ін.

Особливу роль у системі екологічного моніторингу відіграє біологічний моніторинг, тобто моніторинг біологічної складової екосистеми (біоти). Біологічний моніторинг - це контроль стану навколишнього природного середовища за допомогою живих організмів. Головний метод біологічного моніторингу - біоіндексація, зміст якої полягає в реєстрації будь-яких змін в біоті, викликаних антропогенними факторами. У біологічному моніторингу можуть бути використані не тільки біологічні, але і будь-які інші методи, наприклад, хімічний аналіз вмісту забруднювальних речовин в живих організмах.

Радіаційний моніторинг заснований на радіометричних спостереженнях, які здійснює:

1) гідрометеорологічна служба:

- щоденні вимірювання рівнів гамма-випромінювань (182 станції);

- щоденні відбори проб радіоактивних випадів 968 станцій);

- щоденні визначення вмісту радіоактивних аерозолів в атмосферному повітрі (станцій );

- періодичні відбори проб для визначення вмісту тритію та стронцію-90 у поверхневих та морських водах (5 станцій);

- щомісячні аналізи опадів на вміст тритію (36 станцій).

Крім того, гідрометеорологічною службою здійснюються періодичні спостереження радіоактивного забруднення малих річок басейнів Прип'яті та Дніпра, водних об'єктів і ґрунтів в районах розташування АЕС та ґрунтів на всій території України.

2) санітарно-епідемологічна служба (СЕС) здійснює радіологічні дослідження на територіях міських та сільських населених пунктів в зонах радіоактивного забруднення, у 30-ти кілометрових зонах АЕС, на промпідприємствах, комунальних об'єктах, в дитячих та освітніх закладах. СЕС також контролює радіологічні об'єкти на промпідприємствах, в медичних установах і науково-дослідних інститутах.

Залежно від призначення за спеціальними програмами здійснюються загальний, кризовий та фоновий екологічний моніторинги довкілля.

Загальний екомоніторинг довкілля - це періодичні спостереження за довкіллям, які дають змогу на основі оцінки і прогнозування стану довкілля підтримувати прийняття відповідних рішень на всіх рівнях відомчої і загальнодержавної екологічної діяльності.

Кризовий екомоніторинг довкілля - це інтенсивні спостереження за природними об'єктами, джерелами техногенного впливу, розташованими в районах екологічної напруженості, у зонах аварій та небезпечних природних явищ із шкідливими екологічними наслідками, з метою забезпечення своєчасного реагування на кризові та надзвичайні екологічні ситуації і прийняття рішень щодо їх ліквідації, створення нормальних умов для життєдіяльності населення і господарювання.

Фоновий екомоніторинг довкілля - це багаторічні комплексні дослідження спеціально визначених об'єктів природоохоронних зон з метою оцінювання і прогнозування зміни стану екосистем, віддалених від об'єктів промислової і господарської діяльності, або одержання інформації для визначення середньостатистичного (фонового) рівня забруднення довкілля в антропогенних умовах.

В Україні моніторинг природного середовища здійснюється багатьма відомствами, у рамках діяльності яких є відповідні задачі, рівні і складові підсистеми моніторингу. Так, наприклад, у системі моніторингу, що здійснюється в Україні, розрізняють три рівні екологічного моніторингу навколишнього природного середовища: глобальний, регіональний і локальний. Мета, методичні підходи і практика моніторингу на різних рівнях відрізняються. Найчіткіше критерії якості навколишньої природного середовища визначені на локальному рівні. Ціль регулювання тут - забезпечення такої стратегії, що не виводить концентрації певних пріоритетних антропогенних забруднювальних речовин за припустимий діапазон, що є свого роду стандартом. Він являє собою величини гранично припустимих концентрацій (ГПК), що закріплені законодавчо. Відповідність якості навколишнього природного середовища цим стандартам контролюється відповідними органами нагляду. Задачею моніторингу на локальному рівні є визначення параметрів моделей "поле викидів - поле концентрацій". Об'єктом впливу на локальному рівні є людина.

На регіональному рівні підхід до моніторингу оснований на тому, що забруднювальні речовини, потрапивши в кругообіг речовин в біосфері, змінюють стан абіотичної складової і, як наслідок, викликають зміни в біоті (екзогенні сукцесії).

Будь-який господарський захід, проведений у масштабі регіону, позначається на регіональному фоні - змінює стан рівноваги абіотичного і біологічного компонента. Так, наприклад, стан рослинного покриву, в першу чергу лісів, істотно впливає на кліматичні умови регіону.

На даний час моніторинг довкілля виконується згідно з Постановою Кабінету Міністрів України №391 від 30.03.1998р. Міністерством надзвичайних ситуацій, Міністерством охорони здоров'я, Мінагрополітики, Держкомлісгоспом, Мінекономресурсів, Держводгоспом, Держкомземом, Держбудом України. Всі ці органи влади містять в собі спеціальну службу спостережень, що здійснює такі основні види спостережень, як спостереження за станом забруднення повітря в містах і промислових центрах, забруднення ґрунту, забруднення прісних і морських вод трансграничним перенесенням речовин, що забруднюють атмосферу, хімічним і радіонуклідним складом, кислотністю атмосферних опадів і забрудненням сніжного покриву й ін.

Державна система екологічного моніторингу проводить здійснення таких видів робіт: режимні спостереження, оперативні роботи, спеціальні роботи. Режимні роботи проводяться систематично за щорічними програмами, на спеціально організованих пунктах спостережень. Необхідність виконання оперативних робіт залежить від випадків аварійного забруднення природного середовища чи стихійних лих; ці роботи виконуються при надзвичайних ситуаціях.

Спеціальні роботи, наприклад моніторинг пестицидного забруднення, виконуються в зв'язку із збільшенням значимості різних антропогенних факторів у розвитку змін в природних екосистемах.

Подальший розвиток системи моніторингу довкілля в Україні

Екологічний моніторинг довкілля здійснюється за довгостроковою Державною програмою, яка визначає спільні, узгоджені за цілями, завданнями, територіями та об'єктами, часом (періодичністю) і засобами виконання дії відомчих органів державної виконавчої влади, підприємств, організацій та установ незалежно від форм власності.

Створення і функціонування Державної системи екологічного моніторингу довкілля повинно сприяти здійсненню державної екологічної політики, яка передбачає:

* екологічно раціональне використання природного та соціально-економічного потенціалу держави, збереження сприятливого середовища життєдіяльності суспільства;

* соціально-екологічне та економічно раціональне вирішення проблем, які виникають в результаті забруднення довкілля, небезпечних природних явищ, техногенних аварій та катастроф;

* розвиток міжнародного співробітництва щодо збереження біорозмаїття природи, охорони озонового шару атмосфери, запобігання антропогенній зміні клімату, захисту лісів і лісовідновлення, транскордонного забруднення довкілля, відновлення природного стану Дніпра, Дунаю, Чорного і Азовського морів.

Державна система екомоніторингу довкілля повинна стати інтегрованою інформаційною системою, що здійснюватиме збирання, збереження та оброблення екологічної інформації для відомчого та комплексного оцінювання і прогнозу стану природних середовищ, біоти та умов життєдіяльності, вироблення обґрунтованих рекомендацій для прийняття ефективних соціальних, економічних та екологічних рішень на всіх рівнях державної виконавчої влади, удосконалення відповідних законодавчих актів, а також виконання зобов'язань України з міжнародних екологічних угод, програм, проектів і заходів.

Функціонування Державної системи екомоніторингу довкілля повинне більш якісно розвивати принципи:

систематичності спостережень за станом навколишнього природного середовища та техногенними об'єктами, що впливають на нього;

своєчасності отримання і оброблення даних спостережень на відомчих і узагальнювальних (локальному, регіональному та державному) рівнях;

комплексності використання екоінформації, що надходить у систему від відомчих служб екомоніторингу та інших постачальників;

об'єктивності первинної, аналітичної і прогнозної екоінформації та узгодженості нормативного, організаційного і методичного забезпечення екологічного моніторингу довкілля, що проводиться відповідними службами міністерств та відомств України, інших центральних органів виконавчої влади;

сумісності технічного, інформаційного і програмного забезпечення її складових частин;

оперативності доведення екоінформації до органів виконавчої влади, інших зацікавлених органів, підприємств, організацій та установ;

доступності екологічної інформації населенню України та світовій спільноті.

Державна системи екомоніторингу довкілля повинна забезпечити досягнення таких основних цілей:

* підвищення рівня адекватності дійсному екологічному стану довкілля його інформаційної моделі, яка формується на основі даних систематичних спостережень, здійснюваних спеціальними службами міністерств і відомств, підприємствами, організаціями та установами в порядку виробничо-інформаційної діяльності, дослідних робіт і наукових досліджень;

підвищення оперативності одержання та достовірності первинних даних за рахунок використання досконалих методик, сучасних контрольно-вимірювальних приладів і засобів комп'ютеризації процесів збирання, накопичення та оброблення екоінформації на всіх рівнях державного управління і місцевого самоврядування;

підвищення рівня та якості інформаційного обслуговування споживачів екоінформації на всіх рівнях функціонування системи на основі мережного доступу до розподілених відомчих та інтегрованих банків даних; комплексного оброблення і використання інформації для прийняття відповідних рішень.

Глобальний моніторинг

Особливо складні проблеми екологічного моніторингу на глобальному рівні. До цього часу цілі такого моніторингу недостатньо чітко сформульовані. Крім того, моніторинг на локальному і регіональному рівнях, як правило, є внутрішньодержавною справою, тоді як глобальний моніторинг - задача світового співтовариства, тому що він відповідає інтересам усього людства.

На практиці цілі глобального моніторингу визначаються в процесі міжнародного співробітництва у рамках різних міжнародних організацій, угод (конвенцій) і декларацій. Ідея створення Глобальної системи моніторингу навколишнього середовища (ГСМНС) була висловлена на Стокгольмській конференції ООН з навколишнього середовища в 1972 р., реальні основи ГСМНС були закладені на спеціальній зустрічі в Найробі (Кенія) у 1974 р., де була уточнена роль агентів і держав - членів ООН. Основи ГСМНС у колишньому СРСР були розроблені академіком Ю.А.Ізраелем і повідомлені на засіданні Ради керуючих ЮНЕП у 1974 р. Відмінною рисою концепції Ю.А.Ізраеля було спостереження за антропогенними змінами в навколишньому природному середовищі.

Добре відомо, що за будь-який період відбуваються природні, тобто природні зміни клімату: погоди, температури, тиску, сезонні зміни біомаси рослин і тварин. Ця інформація давно використовується людиною. Природні зміни відбуваються порівняно повільно, за великі відрізки часу, їх реєструють різні геофізичні, метеорологічні, гідрологічні, сейсмічні й інші служби. Антропогенні зміни розвиваються набагато швидше, наслідки їх дуже небезпечні, тому що можуть стати необоротними. Для їх визначення необхідно мати інформацію про первісний стан об'єкта навколишнього середовища, тобто стан до початку антропогенного впливу. Якщо таку інформацію одержати неможливо, вона може бути реконструйована за наявними даними, отриманими за відносно великий проміжок часу, за результатами спостережень, за складом донних відкладень на водяних об'єктах, складом льодовиків, станом деревних кілець, які відносяться до періоду, що передувало початку помітного антропогенного впливу, а також за даними, отриманими у місцях, вилучених від джерела забруднення. Ці особливості визначають правомочність іншої назви глобального моніторингу - фоновий моніторинг чи моніторинг фонового забруднення навколишнього природного середовища. В даний час створена світова мережа станцій фонового моніторингу, на яких здійснюється спостереження за певними параметрами стану навколишнього природного середовища. Спостереження охоплюють усі типи екосистем: водні (морські і прісноводні) і наземні (лісові, степові, пустельні, високогірні). Ця робота проводиться під егідою ЮНЕП.

Станції комплексного фонового моніторингу України розташовані в біосферних заповідниках (Чорноморський, Асканія-Нова) і є частиною глобальних міжнародних спостережних мереж. Ціль ГСМНС - вивчення Землі. Задача вивчення Землі як цілісної природної системи поставлена Міжнародною геосферно-біосферною програмою (МГБП) і зважується на основі широкого застосування космічних засобів спостережень. МГБП, здійснення якої почалося з 1990 р., передбачає сім ключових напрямків розробок:

закономірності хімічних процесів у глобальній атмосфері і роль біологічних процесів у кругообігу малих газових компонентів; проекти, виконувані за цими напрямками, ставлять за мету, зокрема, аналіз впливу змін вмісту озону в стратосфері на проникнення до земної поверхні біологічно небезпечного ультрафіолетового випромінювання, оцінювання впливу аерозолей на клімат і ін.;

вплив біогеохімічних процесів в океані на клімат і зворотний вплив; проекти включають комплексні дослідження глобального газообміну між океаном і атмосферою, морським дном і границями континентів, розробку методик прогнозування реакції біогеохімічних процесів в океані на антропогенні збурювання в глобальному масштабі, вивчення евфонічної зони Світового океану;

вивчення прибережних екосистем і впливу змін землекористування;

взаємодія рослинного покриву з фізичними процесами, відповідальними за формування глобального круговороту води; у рамках цього напрямку будуть проводитися дослідження з програми глобального експерименту з метою вивчення кругообігу енергії і води на додаток до досліджень із Всесвітньої програми досліджень клімату;

вплив глобальних змін на континентальні екосистеми; будуть розроблятися методики прогнозу впливу змін клімату, концентрації вуглекислого газу і землекористування на екосистеми, а також зворотних зв'язків; досліджуватися глобальні зміни екологічного розмаїття;

палеоекологія і палеоекологічні зміни та їх наслідки; будуть проводитися дослідження з метою реконструкції історії змін клімату і навколишнього середовища за період з 2000 р. до н.е. з тимчасовим дозволом не більш 10 років;

моделювання земної системи з метою прогнозу її еволюції. Створюються чисельні моделі в глобальному масштабі, робиться кількісне оцінювання взаємодії глобальних, фізичних, хімічних і біологічних інтерактивних процесів у земній системі протягом останніх 100 тисяч років. У рамках МГБП вивчаються біогеофізичні кругообіги вуглецю, азоту, фосфору і сірки, які зараз визначаються як природними, так і антропогенними факторами.

Антропогенні фактори особливо істотні для круговороту вуглецю. Труднощі вивчення процесів обумовлені невизначеностями, пов'язаними з внеском континентальної біомаси (змінами унаслідок вирубки лісів, змінами сумарної продуктивності екосистем) і варіаціями кругообігів інших компонентів.

В глобальних кругообігах найважливішу роль відіграє Світовий океан. Він функціонує як великий резервуар біогенних компонентів і складає значну частку продуктивності біосфери. Для характеристики продуктивності Світового океану використовують такі параметри, як біомаса фітопланктону, первинна продукція фітопланктону, концентрація хлорофілу. Для аналізу використовується супутникова оптична апаратура типу сканерів, приладів для вимірювання флуоресценції і т.п. Супутникові спостереження звичайно супроводжуються контрольними корабельними і буйковими спостереженнями.

Особливості географічного розподілу екосистем, визначення їх границь, масштабів і темпів антропогенного впливу також досліджують за допомогою супутникових дистанційних методів. Важливою підсистемою моніторингу є вивчення ролі лісів у формуванні біогеохімічних кругообігів: їх вплив на формування опадів, на енергетичний баланс, клімат, роль як джерела чи стоку вуглекислого газу і т.і.

При вивченні біологічних процесів на суші ключова роль приділяється дослідженню специфіки енергетичного балансу різних екосистем: пустель, лісів, саван, сільськогосподарських районів і ін.

Глобальні процеси є об'єктом пильної уваги індустріально розвинутих країн і міжнародного співробітництва. У рамках загальної угоди між країнами "Великої Сімки" і Росії створений міжнародний комітет із природно-ресурсних супутників (ІЕОSС).

У рамках Російсько-Американської комісії підписаний ряд документів: Заява про реалізацію спеціальної екологічної ініціативи, Заява про наміри в спільному здійсненні заходів, пов'язаних зі скороченням викидів газів, що викликають парниковий ефект, і ін.

Заява про реалізацію спеціальної екологічної ініціативи має на увазі використання для рішення екологічних проблем даних космічних архівів. Фотографії, накопичені за 30 років, дали унікальний матеріал. Прикладом програми глобального моніторингу може бути система Епуігоnmental Оbservance Sузtem (ЕОS) у США. Програма розрахована на тривалу перспективу - 15 років, з початком у 1995 році. Вона має міждисциплінарний характер і працює на основі даних спостережень із трьох супутників, що обслуговуються персоналом постійної орбітальної системи. У комплект апаратури входить близько 40 приладів: відеоспектрометри, радіометри, радіовисотоміри й ін. ЕОS планується як всеосяжна інформаційна система, аналіз даних якої дозволить зрозуміти функціонування Землі як природного комплексу "атмосфера - гідросфера - кріосфера - біосфера", дозволить виявити межі його мінливості, оцінити напрямки майбутньої еволюції. Гігантський обсяг спостережень за допомогою супутників ЕО8 вимагає серйозних зусиль щодо обробки, аналізу, архівації і видачі даних.

Таким чином, задачі моніторингу стану навколишнього середовища в глобальному масштабі є багатокритеріальними. Однією із задач є визначення величини припустимого впливу на Землю, зокрема на біосферу Землі. Припустимими варто вважати такі впливи, що не приводять до погіршення стану біосфери стосовно жодного з розглянутих параметрів. В Україні основними напрямками глобального моніторингу вважаються вивчення:

незначних змін, що повсюди виявляються, наприклад, глобальних змін клімату внаслідок забруднення;

ефектів, пов'язаних з поширенням забруднювальних речовин на великі відстані, наприклад, закислення середовища під впливом викидів в атмосферу сірки;

антропогенних впливів, що мають велику інертність ефектів, наприклад, кумулятивного ефекту органічних пестицидів і ін.

Право володіння, користування і розпорядження інформацією, одержаною під час виконання загальнодержавної і регіональних (місцевих) програм моніторингу довкілля, регламентується законодавством.

Інформація, що зберігається в системі моніторингу, використовується для прийняття рішень у галузі охорони довкілля, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки органами державної влади та органами місцевого самоврядування і надається їм безкоштовно відповідно до затверджених регламентів інформаційного обслуговування користувачів системи моніторингу та її складових частин.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ ДЛЯ ПЕРЕВІРКИ ЗНАНЬ

Мета створення екологічних карт.

Види екологічних карт: за призначенням, за масштабом, за тематикою.

Які карти входять до комплексу екологічних карт адміністративного району?

Які є способи зображення природного та техногенного компонентів на картах?

Дайте означення поняттю „екологічний моніторинг”. Де вперше виникло це поняття?

На що спрямована система моніторингу?

Перелічіть основні задачі екологічного моніторингу.

Види екологічного моніторингу. Які служби займаються радіаційним моніторингом?

Охарактеризуйте загальний, кризовий, фоновий екомоніторинги.

На яких трьох рівнях здійснюється екомоніторинг, дайте їм характеристику.

Яким чином відбувається розвиток системи моніторингу довкілля на Україні?

Які складні проблеми екологічний моніторинг вирішує на глобальному рівні?



5. Організація захисту від радіаційної небезпеки

5.1 Основні завдання і напрямки роботи санітарно-епідеміологічної служби України в галузі радіаційної гігієни

За кількістю працюючих об'єктів атомної енергетики, підприємств, організацій та установ, що використовують та зберігають джерела іонізуючого випромінювання: місць накопичення радіоактивних відходів Україна завжди відносилась до найбільш насичених країн Європи.

Ускладнення радіаційної ситуації підштовхнуло до розвитку законодавства в сфері радіаційної безпеки: Закон України „Про забезпечення епідеміологічного благополуччя населення”, „Про використання ядерної енергії та радіаційної безпеки”, „Про поводження з радіоактивними відходами”, „Про захист людини від впливу іонізуючого випромінювання”, „Про правовий режим території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи”, „Про статус і соціальний захист громадян, які постраждали внаслідок Чорнобильської катастрофи”, „Про видобування та переробку уранових руд”.

Введені в дію з 1998 р. Державні гігієнічні нормативи „Норми радіаційної безпеки України (НРБУ 97)” та „Допустимі рівні вмісту радіонуклідів цезію-137 і стронцію-90 у продуктах харчування та питній воді (ДР 97)”

У 1958 році почала створюватись радіологічна структура підрозділів державної санітарно-епідеміологічної служби, яка включає в себе науково дослідну та практичну бази (радіологічні підрозділи санітарно-епідеміологічних станцій СЕС). Ці підрозділи і почали здійснювати радіологічний контроль об'єктів навколишнього середовища, в тому числі і харчових продуктів.

Згідно з вимогами законодавства СЕС України здійснює контроль радіаційної безпеки, а саме контроль дотримання допустимих меж радіаційного впливу на персонал, населення та навколишнє природне середовище, встановлених нормами, правилами та стандартами безпеки.

На території України працює близько 9,5 тисяч установ та організацій, що використовують радіаційно безпечні технології та джерела іонізуючого випромінювання. В них налічується близько 106 тис. приладів, у яких застосовуються радіоактивні речовини, понад 5050 гаммадослідних установок, медичними закладами використовується близько 80 гамматерапевтичних установок [3].

Середньорічна активність радіоактивних установок, що використовуються в Україні, становить 320 тис. кілограм-еквіваленту радію у закритому вигляді.

Таким чином радіаційна ситуація потребує постійного радіаційного контролю.

В своїй структурі санепідемслужба Міністерства охорони України нараховує 238 радіологічних підрозділів, які виконують дозиметричні, радіометричні, спектрометричні дослідження та дослідження за допомогою радіохімічних методів, з них 3 працює на державному рівні, 71 на обласному, 164 на районному. Крім того діють 472 дозиметричні пости. В радіологічних підрозділах працює 148 лікарів з радіаційної гігієни, 61 лікарів-лаборантів, 122 інженерів та інженерів - фізиків, 99 техніків-дозиметристів та 185 середнього та молодшого медичного персоналу.

Щорічно фахівцями з радіаційної гігієни обстежується близько 6 тис. підприємств, установ та організацій, що викорастовують у своїй діяльності джерела іонізуючого випромінювання.

Радіологічні підрозділи проводять індивідуальний дозиметричний контроль (ІДК) відповідних контингентів персоналу та населення, що проживає на територіях, постраждалих внаслідок Чорнобильської катастрофи.

Аналіз ІДК 79,7% персоналу - протягом року - до 2мЗв, 15% -2 - 5 мЗв, 3,7% - 5-10 мЗв, 1,5% - 10-25 мЗв, 0,1% - 20-50 мЗв.

За останні роки сталося декілька аварій. Це в першу чергу ЧАЕС-: загинуло 31 людина, 180 захворіли на гостру променеву хворобу, понад 70 тис. дітей захворіли на рак щитовидної залози.

В державі щорічно реєструється від 10-30 радіаційних аварій різного виду. Найбільш характерними з них є : крадіжка, загублення, розгерметизація джерел іонізуючого випромінювання та порушення технологічної дисципліни.

На сьогоднішній день основними шляхами формування доз опромінення населення є надходження до організму людини радіонуклідів з продуктами харчування та питною водою.

Радіологічні служби СЕС України щорічно виконують близько 180 тисяч гамма - , бета - спектрометричних та радіохімічних досліджень. Це дозволило зробити висновок - радіаційна ситуація в Україні стабільна, але продовжується реєстрування перевищень допустимих рівнів у продуктах харчування (молоко, м'ясо) регіонів, що найбільш постраждали від ЧАЕС: Волинська, Житомирська, Київська, Рівненська, Чернігівська область.

Залишається напружена ситуація в містах: накопичуються радіонукліди - у деревині, грибах, ягодах, лікарських рослинах, м'ясі диких тварин. Споживання дикорослих продуктів харчування сприяє росту доз опромінення організму людини.

Радіаційний захист населення, що проживає на забруднених територіях, включає комплекс заходів спрямованих на зниження доз опромінення населення і створення безпечних умов його проживання, базується на матеріалах комплексного моніторингу довкілля. Його складовими частинами на забруднених територіях є дозиметричний та радіоекологічний моніторинг. В свою чергу, дозиметричний моніторинг включає:

починаючи з 1991 року, щорічну дозиметричну паспортизацію населених пунктів;

визначення доз внутрішнього опромінення за даними прямого вимірювання цезію-137 в організмі людини.

Результати щорічної дозиметричної паспортизації дозволяють отримати повну інформацію про динаміку стабілізації радіаційної ситуації та результати проведених відповідних заходів на цих територіях.

5.2 Сучасні методи та засоби зменшення радонової компоненти радіаційної небезпеки

Практично у всіх розвинених країнах існують державні служби, які двічі на рік перевіряють концентрацію радону-222 в підвалах і житлових приміщеннях перших поверхів, і дають відповідні рекомендації щодо її зменшення. З урахуванням факторів, що впливають на величину еквівалентної рівноважної об'ємної активності (ЕРОА) радону-222 в повітрі приміщень, та вимог державних будівельних норм України [18 ], можуть застосовуватися такі методи щодо зменшення радононебезпеки:

формування архітектурно-планувальної структури з урахуванням ландшафтних умов забудови;

герметизація перекриттів під підлогою;

створення підвищеного тиску в приміщеннях;

вентиляція під підлогою;

зменшення тиску в підвалі.

Формування архітектурно-планувальної структури з урахуванням ландшафтних умов забудови реалізується в період проектування і будівництва. При цьому, з урахуванням уточненого вмісту радону-222, в період інженерних розвідок вибирають та підготовляють ділянки забудови, розробляють заходи щодо зменшення вільного виходу радону-222 і зменшення його концентрації безпосередньо під будовою, розробляють технологію проведення земляних робіт у ході інженерного освоєння ділянки з мінімальними величинами обсягів робіт зі зрізування ґрунту і риття котлованів. У випадку, коли ймовірна ЕРОА радону-222 в повітрі підвальних приміщень, що проектуються, перевищує 100 Бк/м3, то підвали під житловими приміщеннями не передбачаються або планується їх використовувати як приміщення для нетривалого перебування людей.

Герметизація перекриттів під підлогою досягається повною ізоляцією всіх окремих щілин й місць підведення комунікацій. Неповна ізоляція не ефективна, оскільки зменшення сумарних розмірів щілин приводить до збільшення швидкості ексхаляції радону-222. За сприятливих умов радононебезпека за рахунок герметизації може бути зменшена вдвічі.

Суть методу створення підвищеного тиску полягає в підвищенні в приміщеннях тиску до рівня, що перевищує стоковий й поточний ефекти. В будові створюється надлишковий тиск порівняно з атмосферним і градієнт тиску в підлозі прямує назовні. Цей метод малоефективний в холодний період року, тому що великий приплив холодного повітря потребує додаткових енергетичних затрат на опалювання приміщень. Реалізація цього методу дає трикратне зменшення концентрації радону-222 в приміщеннях.

Метод вентиляції під підлогою полягає в створенні умов для вільної циркуляції зовнішнього повітря через наскрізні отвори в стінах при піднятій над землею підлогою. Достатньо високий рівень вентиляційного обміну дозволяє зменшити концентрацію радону-222 до нормативних значень.

Зменшення тиску під підлогою досягається влаштуванням радонових уловлювачів. Ефективність цього методу залежить від проникності ґрунту або простору під підлогою і його реалізація технічними засобами дозволяє зменшити вміст радону-222 в повітрі приміщення в 8…20 разів.

На вибір методу зменшення радононебезпеки впливає термін перебування людей в приміщенні та їх архітектурно-планувальне розміщення. Класифікація приміщень за режимом використання людиною та ймовірністю накопичення радону-222 і відповідні заходи щодо зменшення ЕРОА радону-222 наведена на рис. 5.1.

Методи зменшення радононебезпеки реалізуються розробкою протирадонових заходів за основними напрямками:

максимальне скорочення виділення радону-222 з ґрунту;

локалізація місць надходження радону-222 в будову;

зниження різними шляхами концентрації радону-222 в повітрі приміщень;

зменшення розповсюдження радону-222, що надійшов в приміщення.

Заходи щодо зменшення радононебезпеки з урахуванням умов і вимог щодо проектування, технічного обладнання і експлуатації приміщень житлово-цивільного й промислового призначення можна поділити на режимно-технологічні й конструктивно-планувальні. Протирадонові заходи вибирають в залежності від вхідних даних, що визначаються умовами проектування чи експлуатації об'єктів житлово-цивільного й промислового призначення.

Режимно-технологічні пов'язані з впровадженням заходів щодо видалення радону-222, а конструктивно-планувальні передбачають ізоляцію приміщень з тривалим перебуванням людей. Режимно-технологічні заходи реалізуються за такими напрямками: зниження ексхаляції радону-222 з ґрунту, природне провітрювання та локальні системи витяжної вентиляції.

Конструктивно-планувальні заходи здійснюються ліквідацією підвалів й створенням технічного поверху, оптимальним розміщенням приміщень, підвищенням ізоляційних властивостей перекриття та визначення шляхів видалення радону-222 із загальних комунікацій.



Рисунок 5.1 - Класифікація приміщень за режимом використання людиною та ймовірністю накопичення радону-222 і відповідні заходи щодо зменшення ЕРОА радону-222

Ефективність протирадіаційних заходів досягається завдяки радіаційному контролю, який передбачає :

вхідний контроль сировини, будівельних матеріалів;

контроль в процесі виробництва будівельних виробів та конструкцій, будівництва об'єктів;

остаточний контроль закінчених будівництвом об'єктів.

Радіаційні служби контролю повинні забезпечити виконання вимірювання ЕРОА радону-222 в приміщеннях будинків, які здаються в експлуатацію відповідно до “Методики визначення еквівалентної рівноважної об'ємної активності радону в повітрі приміщень” (розділ 5 Посібника до ДБН В.1.4-2.01-97). Результати вимірювань оформляються у вигляді акта. Один примірник акта додається до документів приймально-здавальної комісії при прийманні будівлі в експлуатацію, а другий, за необхідністю, передається в територіальну санітарно-епідеміологічну станцію (СЕС). Забезпечення систематичного технічного контролю, який передбачає та прогнозує зменшення радіаційного забруднення, реалізується двома шляхами [33]:

одноразові радіаційні обстеження, спрямовані на забезпечення нормативного рівня радіаційних параметрів і управління якістю в межах діючих норм радіаційних параметрів;

систематичні радіаційні обстеження, спрямовані на забезпечення умов для постійного покращання якості, зниження дози випромінювання до можливо низького рівня шляхом використання контрольних рівнів випромінювання як нормативних.

Контрольні рівні випромінювання встановлюються адміністрацією підприємств за погодженням з органами державного санітарного нагляду.

Протирадонові заходи вибирають в залежності від вхідних даних, що визначаються умовами проектування чи експлуатації об'єктів житлово-цивільного та промислового призначення. Класифікація протирадонових заходів в залежності від експертно-лінгвістичної інформації наведена в табл.5.1 та табл.5.2.

Таблиця 3.1 - Протирадонові заходи під час проектування

Вхідні дані	Протирадонові заходи	Примітка
Геологічна характеристика	1. Не порушувати цілісності ґрунтів: запобігати великим урізкам ґрунту, риттю котлованів, ям і траншей з наступним їх закиданням	Протирадонові заходи застосовуються, якщо швидкість ексхаляції перевищує 80 Бк/м2c
	2. Улаштування захисного приямку вздовж усієї зовнішньої стіни підвалу з зовнішнім входом до підвалу
	3. Збільшення газонепроникності основи будови шляхом цементизації і силікатизації ґрунтів
	4. Улаштування дренажів під будівлею: пустотні панелі; стрічковий дренаж; дренажні труби
	5. Буріння свердловин для виходу радону з місць його концентрації в карстових порожнинах або гірських виробках
	6. Зниження рівня ґрунтових вод при наявності в них радону або інших радіоактивних речовин
Метеорологі-чні умови	Провітрювання приміщень: крізь східцеві клітки; улаштування ефективного наскрізного або кутового природного провітрювання
Матеріал конструкцій та сировина	Зниження газопроникності	Аеф 370 Бк/кг, внесення різних домішок, застосування відповідних технологій при виготовленні і транспортуванні конструкцій
	Збільшення тріщиностійкості
	Збільшення капілярності і щільності блоків
Конструктивні особливості будівель	Застосування індивідуальних будов підвищеної поверховості з мінімальною площею забудови
	Улаштування вентильованого цоколю
	Ізольована східцева клітка, яка не має зв'язку з підвалом і розміщена вздовж зовнішньої стіни та обладнана вентиляційними проймами з жалюзійними решітками
	Просторова ізоляція приміщень тривалого перебування	Ізоляція захисних конструкцій, підлоги
Характер експлуатації будівель	Ліквідація підвалів, утворення технічного поверху замість першого з обмеженим перебуванням людей
	Оптимальне розміщення приміщень



Таблиця 5.2 - Протирадонові заходи під час експлуатації

Вхідні дані	Протирадонові заходи	Технологічні особливості виконання	Примітка
Конструктивно-планувальні рішення	Герметизація	- підлоги; - окремих щілин; - місць відведення комунікацій	Підлога: застосування поліетиленової плівки, нанесення монолітного шару бетону
	Нанесення захисних покриттів на внутрішні поверхні стін	Підвалу	Склоплитка або шлакоситал, захисна штукатурка, рулонний ізоляційний матеріал на склотканині, об-мазка гарячим бітумом, поліетиленова плівка на мастиці
		Житлові приміщення	Клеєння стін миючими шпалерами зменшує швидкість емісії радону на 30%, пластиковими матеріалами, типу поліаміду, полівінілхлоріду, поліетилену чи трьома шарами олійної фарби - у 10 разів
	Перепрофілювання приміщень		Приміщення обмеженого перебування в короткочасне
Режимно-технологічні: зниження ексхаляції радону з грунту	Улаштування захисного приямку вздовж усієї зовнішньої стіни підвалу їз зовнішнім входом до підвалу
	Укріплення, збільшення газонепроникності основи будови	Цементизація і силікатизація ґрунтів	В тих випадках, коли трапляється нерівномірне посідання фундаментів, утворюються крізні щілини, які збільшують газопроникність будови
Режимно-технологічні: зниження ексхаляції радону з грунту	Створення підвищеного тиску		Розташування вентилятора 60 Вт для надходження в будинок повітря з горища. В холодний період це потребує додаткового опалення приміщення
	Зменшення підпільного тиску		Радоновий уловлювач - це ніша в підлозі з вентилятором, який створює градієнт тиску, спрямована назовні
	Підпільна вентиляція	Природна - крізь отвори в стінах
		Примусова
		Припливно-витяжна вентиляція із забором повітря в нижній зоні підвалу

Приклади протирадонових заходів, що направлені на зменшення ексхаляції радону-222 через захисні конструкції будівель наведені на рисунках 5.1 а) - д). [19].

а)

Рисунок 5.1 а) - радонозахисна конструкція підлоги: 1- наливне покриття (цементне або асфальтове);2 - промазка гарячим бітумом; 3- цегляний щебінь, емульсія з глини; 4- ущільнений грунт.



Рисунок 5.1- Радонозахисні заходи: б) екранування основ; в) екранування стін підвалу місцевими матеріалами; г) радонозахист фундаментів: 1-підпільний канал 200200; 2-поліетеленова плівка на бітумній мастиці; 3-обмазка бітумом за 2 рази; 4-пусотні панелі, що використовуються як вентиляційні канали; 5- бетонна підготовка, М - 50,100,200; 6 - цементний розчин 1: 2 з водостійкими додатками, 2 шари руберойду на бітумній мастиці; д) екранування стін підвалу.

5.3 Оцінювання ефективності впровадження організаційно-технологічних протирадіаційних заходів

У відповідності з принципами радіаційного захисту необхідно прагнути до максимального зменшення сукупної дози при мінімальних витратах на протирадіаційні заходи. Недопустиме застосування заходів, витрати на які більші, ніж ефект від їх реалізації. Так в Швеції на кожний гігават-год електроенергії, яка була зекономлена завдяки герметизації приміщення, населення отримало додаткову дозу опромінення в 5600 люд-Зв. Прикладом оптимізації співвідношення економічних затрат коштів на будівництво та впровадження організаційно-технологічних протирадіаційних заходів є проектування котеджів в Німеччині. В цій країні замість значно дешевих стрічкових фундаментів проектують фундамент у вигляді монолітної плити під будинком, що буде виконувати функції екрана проти дії радону-222.

З економічної точки зору необхідно передбачати дві категорії ситуацій опромінення будівельних об'єктів: 1 - існуючих, що експлуатуються та 2 - майбутніх, що проектуються. Для майбутніх ситуацій обмеження опромінення повинні бути більш жорсткими, оскільки вартість їх реалізації значно нижча . Так, вартість зниження дози внаслідок гамма-випромінювання ПРН, що містяться в будівельних матеріалах, значно більша в існуючих будинках в порівнянні з ситуацією, коли вирішується питання про використання родовищ будівельних матеріалів для майбутніх будинків. В першому випадку в якості захисних заходів можуть бути: зміна призначення приміщень, обмеження перебування в них людей або вилучення конструктивних елементів з великим вмістом природних радіонуклідів та заміна їх матеріалами з низькою активністю радіонуклідів. В другому випадку порівнюється вартість матеріалів, які добувають на даному або альтернативному родовищах.

Знижувати сумарну дозу необхідно за рахунок тих джерел, на які впровадження протирадіаційних захисних заходів буде більш економічно вигідним.

Впровадження захисних заходів доцільно, коли задовольняється умова їх ефективності [17]:

, (5.1)

де Z - зменшення шкоди здоров'ю населення;

S - вартість протирадіаційних заходів.

Із усіх можливих рішень щодо технології та організації повинне бути вибране те, при якому різниця між зменшенням шкоди здоров'ю населення (Z) і збільшенням вартості протирадіаційних заходів буде максимальною (S):

Z - S = max (5.2)

Збільшення вартості протирадіаційних заходів:

S = Si - So , (5.3)

де So - вартість початкового варіанта, що підлягає заміні: при ситуації 1 - це вартість будівельних матеріалів, конструктивних рішень об'єктів, що існують; при ситуації 2 - найдешевший варіант протирадіаційних заходів, що проектуються;

Si - вартість альтернативного варіанта, що передбачає організаційно-технологічні заходи щодо зменшення опромінення населення.

Зменшення шкоди здоров'ю населення при заміні початкового варіанта протирадіаційних заходів:

Z = ( Do - Di) , (5.4)

де - грошовий еквівалент 1 люд-Зв, максимальні витрати на зниження дози опромінення населення на 1 люд . Зв, грн/ люд . Зв; Do і Di - очікувана колективна ефективна еквівалентна доза (люд . Зв), що обумовлена використанням вихідного та альтернативного варіантів, відповідно. Ці дози визначають за формулою:

Di = Hi . Nеф . t , (5.5)

де Hi - річна ефективна еквівалентна доза опромінення людей в приміщенні, що побудоване за технологією альтернативного варіанта, Зв/рік; t - очікуваний термін експлуатації будинку, роки; Nеф - ефективна кількість людей, що опромінюється, люд.

У випадку, коли вартість захисних заходів перевищує користь від зекономленої дози, сектор управління організаційно-технологічними заходами щодо зменшення радіації повинен провести додатковий і більш детальний аналіз комплексу заходів. Сектор управління повинен постійно аналізувати, який саме фактор дешевий на даному етапі і в даних умовах. З цією метою для обґрунтування економічних витрат, пов'язаних із забезпеченням радіаційної безпеки при спорудженні та експлуатації будівельних об'єктів, нами розроблена модель системи, яка включає множинність полідіменсіональних (несумірних) організаційно - технологічних та економічних факторів і параметрів (ОТЕФ), що має певні властивості і дозволяє проводити динамічне коректування ОТЕФ, які входять до неї з метою досягнення конкретних результатів. Кібернетична модель системи показана на рис. 5.2. Результатом роботи системи є варіанти (варіант) вартості протирадіаційних заходів.

В процесі функціювання на систему будуть впливати фактори невизначеності, які характеризують динамічні зміни на різних етапах організаційно-технологічної підготовки будівництва та експлуатації житла.

Рисунок 5.2- Кібернетична модель системи організаційно-технологічних та економічних факторів, що впливають на радіаційну якість будівництва



Результати роботи системи можна записати у вигляді матричної системи:

, (5.6)

де Sі - вартість протирадіаційних заходів;

R - параметри системи вартості організаційно-технологічних заходів;

U - керуючі команди щодо оптимізації протирадіаційних заходів;

Y - рішення щодо технології та організації;

Q - інформація про зміну параметрів елементів системи

Організаційно-технологічні та економічні фактори та параметри протирадіаційних заходів, що впливають на їх вартість можливо зобразити у вигляді ієрархічних моделей незалежних факторів та параметрів, що входять до систем протирадіаційних заходів. Кібернетична модель дозволяє вибрати оптимальний варіант організаційно-технологічних протирадіаційних заходів з врахуванням їх економічних витрат.

5.4 Заходи захисту населення від аварій на атомних електростанціях та радіаційних опадів

Щорічно в різних країнах світу, у різних галузях діяльності людини трапляються мільйони нещасних випадків, сотні тисяч з яких закінчуються трагічно. Страждають люди усіх професій на виробництві, в побуті, в армії, на транспорті. Країни зазнають великих збитків від аварій, катастроф, стихійних лих, пожеж, які призводять до загибелі людей. В Україні найважливіші функції безпеки життєдіяльності людини затверджено Указом Президента України від 28 жовтня 1996 року, передано в компетенцію Міністерства з питань надзвичайних ситуацій із захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи. Ці функції спрямовані на захист населення від наслідків стихійних лих, аварій та катастроф, а також від можливого застосування ворогом сучасних засобів ураження.

Захист населення - це комплекс заходів, спрямованих на попередження негативного впливу наслідків надзвичайних ситуацій (НС) чи максимального послаблення ступеня їх негативного впливу.

Основні принципи щодо захисту населення:

Захист населення планується і здійснюється диференційовано, залежно від економічного та природного характеру, його розселення, виду і ступеня небезпеки можливих НС.

Усі заходи щодо життєзабезпечення населення готуються заздалегідь і проводяться на підставі законів держави.

При захисті населення використовуються усі наявні засоби захисту, евакуація із небезпечних районів, захисні споруди.

Громадяни повинні знати основні свої обов'язки щодо безпеки життєдіяльності, дотримуватись установлених правил поведінки під час НС.

Основні заходи щодо забезпечення захисту населення в НС [6].

Повідомлення населення про захист і виникнення НС та постійне його інформування про наявну обстановку.

Навчання населення вмінню застосувати засоби індивідуального захисту і діяти в НС.

Укриття людей у сховищах, медичний радіаційний та хімічний захист, евакуація населення з небезпечних районів.

Спостереження та контроль за ураженістю навколишнього середовища, продуктів харчування та води радіоактивними, отруєними, сильнодіючими отруйними речовинами та біологічними препаратами.

Організація і проведення рятувальних та інших робіт у районах лиха й осередках ураження.

Радіаційна аварія - будь-яка незапланована подія на будь-якому об'єкті з радіаційною чи радіаційно-ядерною технологією, якщо при виникненні цієї події виконуються дві необхідні і достатні умови:

втрата контролю над джерелом;

реальне (або потенційне) опромінення людей, пов'язане з втратою контролю над джерелом.

Аварії з викидом радіоактивних речовин - це аварії на радіаційно небезпечному об'єкті, що спровокували викид (розлив) радіоактивних речовин за межами встановлених захисних бар'єрів чи таких, при яких доза іонізуючого випромінювання перевищує встановлені норми та загрожує навколишньому середовищу.

Причинами таких аварій можуть бути порушення технологічних процесів, правил роботи з джерелами радіоактивності, їхнього збереження і перевезення, некомпетентність обслуговуючого персоналу.

Це аварії - на атомних електростанціях, підприємствах із виготовлення та переробки ядерного палива, поховання ядерних відходів, у науково-дослідних інститутах, що працюють з ядерними реакторами, на ядерних енергетичних установках, об'єктах транспорту.

Уражальними факторами таких аварій є радіоактивне забруднення місцевості (осідання радіоактивного пилу на будинках, рослинах, ґрунті, водоймах) і проникна радіація (іонізуюче випромінювання). Ступінь небезпеки і масштаби визначаються кількістю іонізуючих випромінювань, що супроводжують їх розпад.

Іонізуюче випромінювання - потік частинок (електронів, позитронів, протонів, нейтронів) і квантів (рентгенівські, гамма-промені) електромагнітного випромінювання, проходження яких через речовину приведе до іонізації і порушення її атомів і молекул.

У людському організмі це призводить до порушення життєво важливих органів, ураження кісткового мозку, розвитку променевої хвороби.

Дія іонізуючого випромінювання на організм людини залежить від поглиненої дози, її розподілу в організмі за часом і типом випромінювання.

Радіоактивні речовини, потрапляючи в організм людини з їжею, водою, повітрям, включаються в молекули кісткової тканини і м'язів і, залишаючись у них, продовжують опромінювати організм зсередини. Тому безпека людини в умовах радіоактивного забруднення місцевості досягається захистом від зовнішніх випромінювань, від зараження радіоактивними опадами, а також постійним виведенням радіоактивних речовин з організму.

Населенню, що проживає на території радіоактивного забруднення, необхідно пам'ятати:

не можна вживати в їжу місцеві продукти рослинного і тваринного походження - харчові продукти необхідно доставляти з незаражених територій;

категорично забороняється вживати в їжу гриби, навіть їстівні, зібрані на території радіоактивного забруднення, тому що вони мають підвищену здатність усмоктувати радіоактивні речовини з ґрунту й атмосфери;

слід ущільнити віконні та дверні прорізи, щоб уникнути потрапляння радіоактивного пилу, якомога частіше робити вологе прибирання, не допускати скупчення радіоактивного пилу;

необхідно строго дотримуватись правил особистої гігієни, змивати з себе радіоактивний пил і радіоактивні атоми, що виділяються з організму через потові залози.

Якщо стався ядерний вибух, то всім підприємствам, установам, закладам, а також населенню слід залишатись на своїх місцях, оцінити радіаційну ситуацію, яка склалась, і здійснити заходи щодо зниження опромінення всіх, хто брав участь у проведенні відновлювальних робіт, а також тих, хто веде виробничу та іншу діяльність.

Основними положеннями, які визначають характер захисту від зовнішнього гамма-випромінювання на забрудненій території, є:

1. Доза гамма-випромінювання найбільш висока відразу після випадання радіоактивних опадів, тому захист від гамма-випромінювання необхідно здійснювати буквально з першої години, навіть з перших хвилин випадання радіоактивних речовин. Початок випадання проявляється різким підвищенням рівня радіації.

2. Перебування в будь-якій будівлі знижує дозу гамма-випромінювання; радіоактивні опади, які забруднили місцевість, пропорційні коефіцієнту послаблення гамма-випромінювання, властивого будівлі цього типу.

3. Внаслідок того, що потужність дози гамма-випромінювання спочатку знижується швидше, укриття людини в будівлі на один і той же термін з певним коефіцієнтом послаблення не завжди рівноцінне. Першої доби після випадання радіоактивних опадів укриття позбавляє людину від дії випромінювання набагато більшою дозою ніж другої або пізніше.

На основі вищесказаного для захисту від зовнішнього гамма-випромінювання на забрудненій території розроблена практична важлива рекомендація, яка полягає в тому, що відразу після випадання радіоактивних опадів раціонально рекомендувати такий режим радіаційного захисту, при якому коефіцієнт послаблення гамма-випромінювання за допомогою сховищ або середня добова захищеність була вища ніж в подальшому.