С целью определения уровня радиоактивных выпадений на территории г. Ташкента в современных условиях и оценки их значения для формирования естественного радиационного фона города исследованы атмосферные выпадения и радиационный фон центральной части г. Ташкента. Использованы радиометрические, дозиметрические и статистические методы исследования. Выявлено, что весовой объем атмосферных выпадений в центральной части города Ташкента в настоящее время составляет 16,3±0,8 г на 1м2 в сутки. Современный уровень атмосферных β-активных выпадений в г. Ташкенте составляет 8,08±0,010 Бк/м2 в сутки с колебаниями от 5,50±0,43 до 11,09±1,02 Бк/м2 в сутки для различных участков города. Рекомендованный контрольный уровень радиоактивных выпадений в г. Ташкенте составил 8,08±0,59 Бк/м2 в сутки. Отмечена прямая средняя корреляционная связь уровня радиоактивных выпадений и характера оседающей пыли. Не выявлено корреляционной связи между величиной гамма-фона и уровнем β-активных выпадений, регистрируемых в настоящее время.
На сегодняшний день значительное радиоактивное загрязнение территорий земного шара, вызванное как военно-промышленным, так и гражданским использованием ядерных технологий, делает весьма актуальным совершенствование системы организации и проведения радиационного мониторинга природной среды [1,3]. Радиоэкологическая оценка территорий чаще всего проводится по мощности дозы гамма-радиации [6]. Однако необходимо иметь в виду, что в любой точке Земной поверхности происходит постоянное осаждение из атмосферы радионуклидов, поэтому особого внимания заслуживает наблюдение за уровнем радиоактивных выпадений из атмосферного воздуха, так как он является не только непосредственным «поставщиком» радионуклидов для организма человека, но и важнейшим звеном в процессах транслокации радионуклидов в окружающей среде, особенно в связи с интенсивным техногенным радиоактивным загрязнением атмосферного воздуха (испытания ядерного оружия, аварии на ядерных реакторах и иные техногенные катастрофы или инциденты на ядерных объектах).
Радиационная обстановка на территории РУз в настоящее время не внушает опасений, однако полностью исключить техногенное радиационное загрязнение на территории республики нельзя, так как здесь имеется ряд объектов, представляющих потенциальную опасность с позиции увеличения уровня радиоактивных выпадений. Это отвалы забалансовых урановых руд рудных объектов, в том числе прекративших свою деятельность, а также выбросы реакторов некоторых предприятий [2].
Не исключена и вероятность трансграничного переноса радионуклидов с территории других государств
При анализе научной литературы за последние 30 лет, нами не выявлено ни одной публикации, посвященной оценке уровня радиоактивных выпадений на территории Узбекистана
Целью данной работы явилось определение уровня радиоактивных выпадений на территории г. Ташкента в современных условиях и оценка их значения для формирования естественного радиационного фона города.
Материал и методы исследований. Материалом исследований явились атмосферные выпадения и радиационный фон центральной части г. Ташкента. Проведен сбор атмосферных выпадений в течение 30 дней (осенний период) в 24 точках четырех зон инфраструктуры города (промышленная зона- крыша трамвайного депо, жилые дома –балконы 2 этажа, придомовая территория и парковая зона); для сбора атмосферных выпадений использован седиментационный метод [4]. Определен весовой объем выпадений на единицу поверхности, радиометрическим методом (с помощью радиометра УМС -2000) измерена суммарная бета-активность проб и проведен расчет уровня выпадений Бк/1м2 в сутки. В тот же период в тех же точках проведено измерение мощности дозы гамма-радиации (прибором ДКС- АТ- 11–21, прошедшим госповерку в 2014г).
При исследовании и оценке основных количественных показателей результаты подвергнуты статистической обработке с вычислением величин М±m, а также достоверности различий по Стьюденту; проведен также корреляционный анализ взаимосвязи некоторых показателей с расчетом коэффициентов парной корреляции. На основе рекомендаций Коренкова И. П. с соавт.(2006, 2009) [4,5] рассчитан рекомендуемый контрольный уровень радиоактивных выпадений для г. Ташкента.
Результаты проведенных исследований
В черте г.Ташкента в настоящее время отсутствуют объекты, которые могли бы стать причиной техногенного загрязнения атмосферного воздуха. С 2011г, после событий на о.Фукусима (Япония) в мире не было крупных радиационных аварий или иных инцидентов, которые привели бы к техногенному радиоактивному загрязнению атмосферы и трансграничному переносу радионуклидов. В этой связи очевидно, что радиоактивные выпадения в г.Ташкенте связаны преимущественно с содержанием естественных радионуклидов в оседающей пыли. Поэтому на первом этапе наших исследований стояла задача определения весовых количеств атмосферных выпадений на территории г. Ташкента.
Сравнительная характеристика весового объема выпадений свидетельствует о том, что, в центральной части города на 1 м2 площади ежесуточно выпадает 16,3±0,8 г пыли. Нами не выявлено достоверных отличий среднестатистических объемов выпадений на территории различных элементов инфраструктуры города (производственная зона, жилая зона, придомовые территории, парковая зона), но в отдельных точках отмечены существенно более высокие показатели атмосферных выпадений (до 21,3 г/м2 в сутки), причем такие точки чаще зарегистрированы на придомовой территории жилой зоны и в парковой зоне. На наш взгляд это обусловлено выраженным взметыванием пыли в связи с более интенсивным использованием придомовой территории и территории парка.
При определении суммарной β-активности выпадений для проведения исследований от каждой пробы после их соответствующей обработки нами отбирались по возможности одинаковые навески (200,0±0,5 мг); активность взятых навесок просчитана на установке УМС-2000, имеющей коэффициент эффективности счета, равный 0,46. Результаты исследований навесок представлены в таблице. Полученные результаты свидетельствуют о том, что на придомовой территории и в зоне зеленых насаждений активность атмосферных выпадений оказалась достоверно более высокой, чем в остальных зонах и в среднем для всей исследованной территории. Мы предполагаем, что на придомовой территории и в зоне зеленых насаждений аэрозоли воздуха представлены в основном лессовой пылью, в которой содержание природных радионуклидов, возможно, более высокое, чем в пыли, витающей на высоте более 3-х метров (крыша трамвайного депо и уровень балконов 2-го этажа). Данное предположение, на наш взгляд, требует проведения специального исследования по сравнительной оценке активности разных видов пыли.
Уровень β–активных выпадений в г.Ташкенте (2014 г.)
|
№ зоны |
Место отбора проб |
Средняя масса собранных выпадений, г/м2, M±m |
Активность навески, (200,0±0,5мг) Бк |
Уровень выпадений, Бк/м2 в сутки |
|
1 |
Территория производственного объекта |
17,3± 1,9 |
0,055±0,010 |
5,50±0,43 |
|
2 |
Жилые дома Мирзо-Улугбекского района |
14,2±1,1 |
0,080±0,015 |
5,55±0,51 |
|
3 |
Зеленая зона придомовой территории |
16,1±1,2 |
0,137±0,007 |
11,09±1,02 |
|
4. |
Парковая зона |
18,0±2,4 |
0,115±0,017 |
10,28±0,98 |
|
|
В среднем |
16,3±0,8 |
0,010±0,004 |
8,11±0,010 |
Вместе с тем, из приведенной таблицы следует, что величина радиоактивных выпадений даже на относительно небольшой исследованной территории г.Ташкента имеет существенные различия. Наибольший уровень выпадений отмечен в зоне озеленения придомовых территорий и на территории парка — в 1,9–2 раза выше, чем на уровне балконов жилых домов и крыше трамвайного депо.
Двукратные различия уровня радиоактивных выпадений для разных точек относительно небольшой территории наводят на мысль о том, что причиной этого является разный уровень радионуклидов в единице массы выпавших аэрозолей. Для проверки этого предположения, мы провели корреляционный анализ зависимости активности проб от места их отбора. При проведении корреляционного анализа использованы данные о точных навесках (до десятых долей мг) осаждений и величинах активности этих навесок. Для каждой зоны определены среднестатистические величины показателей, по которым и рассчитан коэффициент парной корреляции «r», который составил 0,6. Это говорит о том, что, несмотря на практически одинаковую массу навесок, взятых для исследования (200,0±0,5 мг), активность их неодинакова: более высокие показатели были характерны для зоны зеленых насаждений и парковой зоны. Следовательно, между активностью исследуемых выпадений и местом отбора пробы существует прямая средняя корреляционная связь — более высокой активностью обладает лессовая пыль, образующаяся в результате взметывания от незаасфальтированных участков почвы. Определено, что с учетом средней массы выпадений на 1 пробу за весь период наблюдений прямая корреляционная зависимость активности выпадений от места отбора пробы сохраняется, но становится менее значимой: коэффициент корреляции «r» оказался равным 0,37, а при анализе зависимости уровня радиоактивных выпадений от их общего весового объема на 1м2 поверхности, коэффициент парной корреляции и вовсе составил 0,24. Это говорит о том, что удельный уровень радиоактивных выпадений в значительной степени определяется составом пыли, а не только ее объемом.
Результаты определения активности атмосферных выпадений позволяют рассчитать рекомендуемый контрольный уровень радиоактивных выпадений в качестве величины, превышение которой может свидетельствовать о появлении в атмосферном воздухе г.Ташкента радионуклидов, не свойственных данной территории: рассчитанный нами контрольный уровень выпадений в г. Ташкенте (Аср ±2δ) в настоящее время составил 8,08±0,59 Бк/м2 в сутки.
Известно, что большая часть β-излучателей является одновременно и γ-излучателями, поэтому многолетнее сохранение уровня β-активных выпадений может влиять на величину гамма-фона. Нами измерена величина гамма-фона в местах отбора проб атмосферных выпадений, которая составила в среднем 0.17±0.03мЗв/ч без статистически значимых различий в разных точках исследованной территории. Полученные величины гамма-фона в каждой зоне сопоставлены с уровнем β-активных выпадений. Оказалось, что между сравниваемыми показателями связи нет («r» менее 0,12), т. е. измеренная величина мощности дозы гамма-излучения не зависит от величин атмосферных выпадений, выявленных в настоящее время. По-видимому, уровень атмосферных выпадений на территории города не является строго постоянной величиной, он может колебаться в тех или иных пределах, а для его оценки необходимо исходить из рекомендованной нами контрольной величины.
ВЫВОДЫ
1. Весовой объем атмосферных выпадений в центральной части города Ташкента в настоящее время составляет 16,3±0,8 г на 1м2 в сутки без достоверных отличий среднестатистических объемов выпадений на территории различных элементов инфраструктуры города (производственная зона, жилая зона, придомовые территории, парковая зона), но с существенно более высокими показателями в отдельных точках (на придомовой территории жилой зоны и в парковой зоне)
2. Современный уровень атмосферных радиоактивных выпадений в г. Ташкенте составляет 8,08±0,010 Бк/м2 в сутки с колебаниями от 5,50±0,43 до 11,09±1,02 Бк/м2 в сутки для различных участков города. Для оценки уровня радиоактивных выпадений в г.Ташкенте необходимо исходить из рекомендуемой контрольной величины: рассчитанный нами контрольный уровень радиоактивных выпадений в г. Ташкенте составил 8,08±0,59 Бк/м2 в сутки.
3. Между активностью исследуемых выпадений и местом отбора пробы существует прямая средняя корреляционная связь — более высокой активностью обладает лессовая пыль, образующаяся в результате взметывания от незаасфальтированных участков почвы
4. Не выявлено корреляционной связи между величиной гамма-фона в каждой зоне и уровнем β-активных выпадений, регистрируемых в настоящее время. По-видимому, уровень атмосферных выпадений на территории города не является строго постоянной величиной, он может колебаться в тех или иных пределах, которые не должны выходить за границы рекомендованного контрольного уровня.
Литература:
- Бондарьков М. Д. Научное обоснование и оптимизация методов обеспечения радиоэкологического мониторинга окружающей среды и контроля РАО АЭС/ Автореферат … доктора технических наук.- Киев, 2012.- 50 стр.
- Гольдштейн Р. И., Макаров П. В., Семенов Ю. С. Радиационные отходы на территории Узбекистана, проблемы радиационной безопасности/Актуальные проблемы гигиены, токсикологии, эпидемиологии и инфекционных заболеваний в Республике Узбекистан. Матер. УП съезда гигиенистов, санитарных врачей, эпидемиологов и инфекционистов Республики Узбекистан.- Ташкент, 2000.-с. 96
- Захарычева Н. С. Мониторинг радиоактивного загрязненияприродной среды. Учебное пособие.- нижний Новгород.- 2013.- 18с
- Коренков И. П., Лащенова Т. Н., Соболев А. И. Комплексная оценка состояния окружающей среды в районе расположения радиационно-опасных объектов// Гиг.и сан.-2009,№ 5.-с.45–50
- Коренков И. П., Пантелеев В. И., Пузанов Ю. В. Связь между вероятностными и дозовыми характеристиками безопасности при переработке жидких радиоактивных отходов//Гиг.и сан.-2006, № 4.- с.44–46
- Ткаченко А. В. Гигиеническая оценка хранилищ типа скважин большого диаметра для радиоактивных отходов низкой и средней активности// Гиг.и сан.- 2010,№ 3.-с.25–28
