CASPIY.NET

ВЕСТНИК ДАГЕСТАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕТРА. 2005. № 22. С. 62-68

УДК 546.791:631.4

ТЕРРИТОРИАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ ЭКСПОЗИЦИОННОЙ ДОЗЫ ДАГЕСТАНА

А.М.Бутаев, А.С.Абдулаева

Вариация мощности экспозиционной дозы по республике составляет от 4 до 40 мкР/час. Среднее значение радиационного фона Дагестана по g-излучению, исключая участки выходов гранитов и сланцев на дневную поверхность, можно считать равным 12-18 мкР/час, и по этому параметру он является нормальнорадиоактивным. Радиационный фон внутри помещений статистически достоверно превышает фон на открытой местности.

Введение

В этом и последующих сообщениях мы попытаемся по возможности полно обрисовать радиоэкологическую картину Дагестана, правдиво ответить на вопрос: сколь комфортны радиоэкологические условия Дагестана для проживания человека? Поэтому основное внимание уделено изучению радиационной обстановки мест массового проживания населения. Для ответа на этот вопрос нами изучена радиоактивность пород, почв, природных вод и некоторых пищевых продуктов, содержание радона в воздухе жилых помещений и искусственных радионуклидов в объектах биосферы, а также определены эффективные дозы космического, внешнего, внутреннего, радонового и медицинского облучения. Эти исследования позволят, на наш взгляд, разработать конкретные рекомендации по снижению уровня облучения населения Дагестана, если в том возникнет необходимость.

В данной статье обсуждаются результаты изучения территориальной мощности экспозиционной дозы. При этом мы сознательно ушли от обсуждения экспериментальных данных других авторов и других официальных организаций, так как они получены на разных точках территории, в разное время, разными методами и при их интерпретации нередко преследовались узковедомственные интересы. Но сначала нам надо обсудить саму проблему, ибо существует большая путаница в определении понятия «радиационная безопасность», а население, как правило, пользуется далеко не всегда корректным материалом, полученным, в основном, из средств массовой информации.

Проблемы, термины, определения

В последнее время проблема облучения населения малыми дозами ионизирующей радиации привлекает внимание все большего числа исследователей. Связано это с увеличением заболеваемости детского и взрослого населения, обусловленной возникновением детерминированных (клинически выявляемые вредные биологические эффекты, в отношении которых предполагается существование порога дозы облучения, ниже которого эффект либо отсутствует, либо положителен, а выше – тяжесть эффекта зависит от поглощенной дозы) и стохастических (вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога, любая отличная от нуля доза вызывает их возникновение, а вероятность возникновения пропорциональна дозе облучения) эффектов. Часто выделяют и пострадиационные эффекты, характер и выраженность которых зависит от организма, мощности дозы и вида излучения. Они делятся на соматические (телесные), проявляемые непосредственно у самого облученного организма в течение жизни и генетические стохастические (вероятностные), проявляемые у потомства облученного организма.

Перечень патологий человека, приписываемых радиационному облучению, огромен. К ним относят: предраковые и раковые заболевания, облитерирующий эндартериит, болезнь Рейно, ангиноспазм периферических сосудов, хронические гнойные заболевания придаточных пазух носа, понижение остроты зрения, заболевание зрительного нерва и лучевая катаракта, хронические инфекционные и грибковые заболевания кожи, органические заболевания центральной нервной системы со стойко выраженными нарушениями функций, злокачественные новообразования, различные формы болезни крови и кроветворных органов, гипертоническая болезнь, болезнь сердца с недостаточностью кровообращения, болезни легких, узловой зоб, бронхиальная астма, активная форма туберкулеза, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, циррозы печени и активные хронические гепатиты, хронические панкреатиты, гастроэнтериты, хронические болезни почек, болезни суставов, гинекологические заболевания, невынашивание и антенатальное повреждение плода у женщин детородного возраста [1]. Число радиационно обусловленных патологий, резко возросло после Чернобыльской аварии 1986 года.

Отметив предварительно, что подавляющее большинство перечисленных выше болезней может быть результатом воздействия таких факторов нерадиационного характера, как химическое загрязнение окружающей среды, возрастание социальной напряженности, резкое снижение материального благополучия населения и даже некачественное медицинское обслуживание, рассмотрим специфические особенности радиоэкологии.

Радиоактивность – способность атомных ядер самопроизвольно переходить с одного энергетического уровня на другой или в другие ядра, излучая гамма-лучи (электромагнитное излучение, что и видимый свет, но с гораздо большей энергией), нейтроны (поток электрически нейтральных частиц), альфа-частицы (поток положительно заряженных ядер атомов гелия), бета-частицы (поток электронов или позитронов), рентгеновские лучи (подобны гамма-лучам, но имеют меньшую энергию). Нейтронное излучение возникает в результате ядерных реакций, протекающих в ядерных реакторах, и далее нами не рассматривается.

Практически все химические элементы таблицы Менделеева представлены смесью стабильных и радиоактивных атомов – известно около 2000 изотопов, из которых только 300 являются стабильными. Специфической особенностью радиоактивных атомов является уменьшение их количества, следовательно, и испускаемой ими радиации, во времени вследствие распада ядер. Для характеристики скорости радиоактивного распада пользуются величиной периода полураспада (Т_1/2) – интервал времени, в течение которого распадается половина первоначального количества ядер. Он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет (см. таблицу), но изменить Т_1/2 данного изотопа невозможно. Утверждение, что Т_1/2 радионуклида равен 1 году означает, что через 1 год его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 2 года – в 4 раза, через 3 года – в 8 раз и т.д., и, асимптотически приближаясь к нулю, полностью (математически) он не исчезнет никогда. Знание Т_1/2 присутствующих в объекта радионуклидов позволяет прогнозировать будущую радиационную обстановку.

Таблица. Характеристики некоторых гигиенически значимых естественных и искусственных радиоактивных изотопов

Примечания. 1. Здесь приведены изотопы, период полураспада которых превышает 24 часа. 2. Испускание g-квантов сопровождает все виды радиоактивности в тех случаях, когда дочерние ядра образуются в возбужденных состояниях. 3. Некоторые радионуклиды (⁸⁷Rb, ¹¹⁵In и др.) нормируются по их химической токсичности.

Когда энергия излучений, испускаемых радиоактивным объектом (энергия b-распада ныне известных изотопов лежит в пределах от 0.00186 до 16.6 Мэв, a-распада – от 2 до 9 Мэв), достаточна для создания в облучаемом веществе (организме) ионов разных знаков, то говорят об ионизирующем или радиационном облучении. Надо четко отметить, что сама по себе радиация, излучаемая источниками ионизирующих излучений (ИИИ), следовательно, и сами ИИИ (радиоактивные вещества, ядерные установки, ускорители заряженных частиц, рентгеновское оборудование, высоковольтные источники постоянного тока и др.) не представляет угрозу человеку; опасна лишь та радиация, непосредственно воздействующая на него, поскольку основу радиационного облучения человека составляет передача энергии излучения клеткам организма. В отличие от, например, тяжелого металла, на человека воздействует не радиоактивный металл, а испускаемая им радиация. Лазерное (λ=0.2-1000 мкм) и ультрафиолетовое излучение (λ=1-400 нм) в этом смысле не являются радиацией, хотя хорошо известно, что по характеру воздействия на человека они идентичны ионизирующим. Так, избыток (большие дозы) ультрафиолетового облучения человека вызывает изменения в составе крови, коагуляция белков и рак кожи, недостаток – снижение иммунитета и усвояемости витаминов.

Радиационной фон любой части Земли формируется за счет трех составляющих: космического излучения, излучения естественных (природных) радионуклидов (ЕРН) и излучения искусственных (техногенных) радионуклидов (ИРН).

Космическое излучение вызывается потоками частиц высоких энергией, приходящих из мирового пространства. Для различных территорий Земли интенсивность космического излучения различна. Общей закономерностью является (из-за наличия у Земли атмосферы и магнитного поля) возрастание дозы космического излучения с ростом высоты местности над уровнем моря и от экватора в направлении высоких широт. Рассеянная земная радиоактивность обусловлена находящимися в лито-, гидро- и атмосфере, а также во всех разновидностях фауны и флоры ЕРН. В биосфере Земли присутствуют около 60 природных радиоактивных изотопов (таблица). К ним, в первую очередь, относятся ²³⁸U, ²³⁵U, ²³²Th, которые, распадаясь путем a- и b-распада образуют 3 ряда последовательно распадающихся радиоактивных изотопов. Остальные природные радиоактивные изотопы, в том числе и ⁴⁰К, распадаясь, образуют стабильные изотопы. Уровни радиации, вызванные ЕРН, также неодинаковы для различных мест земного шара – территории, сложенные магматическими и метаморфическими породами, а также районы залежей урановых руд, радиоактивных сланцев, фосфоритов, ториевых (монацитовых) песков, радоновых минеральных источников характеризуются повышенной радиоактивностью.

Естественные радионуклиды образовались и постоянно образуются без участия человека. По типу образования они делятся на: первичные – образованные одновременно с формированием планеты Земля (⁴⁰K, ⁴⁸Ca, ²³⁸U и др.); вторичные (дочерние) – продукты распада первичных нуклидов (²²⁰Rn, ²²²Rn, ²²⁶Ra и др.); индуцированные (космогенные) – образовавшиеся под действием космических лучей и вторичных нейтронов (¹⁴C, ³H, ²⁴Na и др.). Естественная радиоактивность существовала во Вселенной всегда, все живое и неживое на Земле в той или иной степени радиоактивно, она – фундаментальное свойство материи, которому в значительной мере обязано само появление жизни на Земле. В усредненном человеческом организме, например, имеется около 3×10^{-3 г радиоактивного калия и 6}×10^{-9 г радия, за счет деления которых ежесекундно происходит 6 тысяч бета-распадов и 220 альфа-распадов. Поэтому можно предположить, что в ходе эволюционного развития у человека выработались какие-то адаптационные механизмы, позволяющие использовать радиацию в своем метаболизме себе во благо. В качестве подтверждения можно привести тот факт, что обследование населения, проживающего на территориях, где мощность поглощенной дозы естественной радиоактивности различается в 1000 и более раз, не выявило каких-либо медико-биологических сдвигов в структуре их заболеваемости и смертности.}

Техногенная радиоактивность вызвана деятельностью человека: добыча и сжигание каменного угля, нефти, газа; производство и использование минеральных удобрений; добыча и переработка полезных ископаемых; весь цикл атомной индустрии, включая испытания ядерного оружия и аварии на АЭС. Такое вмешательство привело к локализации (сгущению) ЕРН на отдельных участках Земли и к глобальному накоплению в окружающей среде свыше 200 ранее не существовавших в природе радиоактивных изотопов 36 элементов (от цинка до гадолиния), и к концу XX века техногенный радиационный фон приобрел статус глобального экологического фактора риска. К наиболее опасным ИРН относятся долгоживущие избирательно отлагающиеся в тканях организма изотопы: ²³⁹Pu и ⁹⁰Sr – в костях (т.е., вблизи костного мозга), ¹⁴⁴Ce и ¹³⁸La – в печении, ¹⁰⁶Ru и ¹³⁷Cs – в мышцах, ¹³¹I – в щитовидной железе. По сути, к техногенному радиационному облучению следует отнести и дозы, получаемые населением при флюорографии, рентгенодиагностики, фармакологическом использовании радионуклидов, но формально их выделяют как медицинское облучение.

Особо следует остановиться на радиоэкологических единицах, поскольку существует большая путаница между свойством вещества (радиоактивность) и воздействием этого вещества (облучение) на организм – во многом эта путаница послужила основой для многочисленных необоснованных заявлений, утверждений и заблуждений.

Мерой радиоактивности служит активность, которая характеризует мощность (число спонтанных ядерных распадов в единицу времени) радиоактивного источника. В системе СИ активность ИИИ и объектов окружающей среды (почвы, воздуха, растений, продуктов питания, воды, строительных материалов, самого человека) измеряется в беккерелях (Бк): 1 Бк соответствует 1 распаду в 1 секунду и выражается в удельных единицах (Бк/кг, Бк/м², Бк/м³). Часто применяется внесистемная единица Кюри (Ки), которая соответствует активности 1 г радия. По определению, 1 Ки = 3.7×10¹⁰ Бк, то есть в источнике активностью 1 Ки происходит 37000000000 распадов в секунду, при которых источник испускает ионизирующее излучение. Мерой же ионизационного воздействия этого излучения на вещество является удельная ионизация (экспозиционная доза), которая измеряется в рентгенах (Р): 1 Р = 2.082·10⁹ пар ионов (ион и электрон) в 1 см³ воздуха при атмосферном давлении. На создание одной ионной пары в одном и том же веществе все заряженные частицы тратят в среднем одну и ту же энергию, из которой примерно одна половина идет на ионизацию, другая – на возбуждение и на упругие столкновения с молекулами. Действие бытовых дозиметров основано на измерении ионизации за определенное время (мощность экспозиционной дозы) в микрорентгенах в час, мкР/ч. Но радиоактивность, выраженная в удельных единицах (Бк/кг, мкР/ч), сама по себе ничего не говорит о том, какое облучение получило население, проживающее на той или иной территории – она свойство вещества.

Степень воздействия ионизирующего излучения на вещество определяется величиной поглощенной этим веществом дозы. В системе СИ единицей поглощенной дозы служит грей (Гр) – доза, при которой 1 кг вещества передается энергия, равная 1 Дж: 1 Гр = 1 Дж/кг. Внесистемной единицей является рад: 1 рад = 10^-2 Гр. Иными словами, поглощенная доза ионизирующего излучения характеризует не само излучение, а его воздействие на объект, и именно она является мерой ожидаемых последствий облучения. Однако радиобиологический эффект воздействия ионизирующего облучения на живой организм зависит не только от поглощенной дозы, но и от ионизации, создаваемой данным излучением: a-лучи обладают высокой ионизирующей способностью, но малой проникающей способностью; ионизирующая способность b-частиц примерно на два порядка меньше, чем a-лучей, но они обладают гораздо большей (примерно в 40 раз) проникающей способностью; g-кванты обладают слабой ионизирующей способностью, но очень большой проникающей способностью. Так, при внешнем облучении a-частицы полностью задерживаются в первых десятках микронов поверхности кожи, b-частицы проникают вглубь человеческого организма на несколько миллиметров, g-кванты вызывают облучение всего тела. С другой стороны, разные органы и ткани обладают разной радиочувствительностью – в организме человека наибольшей радиочувствительностью обладают костный мозг, лимфоидня ткань, эпителий слизистого тонкого кишечника, половая сфера, а кожный покров, мышечная, костная, нервная ткани – малочувствительны.

Для количественной оценки неодинаковой биологической эффективности различных видов радиации и разной радиочувствительности органов и тканей к радиации Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) ввела взвешивающие коэффициенты, учитывающие относительную эффективность (ионизирующую способность) различных видов излучения в индуцировании биологических эффектов и чувствительность разных органов и тканей в возникновении стохастических эффектов радиации:

где D_T,R – средняя поглощенная доза в органе или ткани (Гр), W_R – взвешивающий коэффициент для излучения R, W_T – взвешивающий коэффициент для органа или ткани Т. Значения величин W_R и W_T табулированы в радиобиологических справочниках. W_R изменяется от 1 для b- и g-излучения до 20 для a-частиц, W_T – от 1 для всего организма до 0.01 для клеток костных поверхностей; W_T равен отношению вероятности возникновения стохастических эффектов при облучении органа или ткани к вероятности их возникновения при равномерном облучении всего тела. Произведение W_R · D_T,R, учитывающее вредные эффекты биологического действия различных видов ионизирующих излучений при хроническом облучении человека малыми дозами, называется эквивалентной дозой (Е_экв), а произведение W_T · W_R · D_T,R, которое определяет индивидуальный риск (вероятность) возникновения отдаленных последствий (стохастических эффектов) облучения всего тела человека или отдельных его органов и тканей – эффективной эквивалентной дозой (Е_эфф). Единицей измерения Е_экв и Е_эфф в системе СИ является зиверт (Зв): 1 Зв = 1 Гр/ W_R = 1 Гр/W_T·W_R. Используется также внесистемная единица Бэр (биологический эквивалент рентгена): 1 Зв = 100 Бэр.

Таким образом, для количественной оценки состояния радиационной безопасности края, области, республики, населенного пункта необходимо использовать показатель риска, который в наибольшей степени характеризует суммарная накопленная эффективная эквивалентная доза от всех видов облучения, а значимость каждого вида нужно оценивать по его вкладу в суммарную эффективную дозу.

При этом, однако, все сложности радиоэкологии не снимаются. В реальных условиях человек подвергается одновременно внешнему безконтактному или контактному (через кожу), пероральному (через кишечник) и ингаляционному (через легкие) облучению, опасность воздействия которых возрастает в порядке перечисления. Поступившие в организм нуклиды вызывают особую форму радиационного поражения по своему генезу, клинике, течению восстановительных процессов и формированию отдаленной патологии отличающую от последствий внешнего облучения. Сложность проблемы состоит и в том, что a-, b- и g-облучения действуют комбинировано, и в том, что каждый вид облучения совершенно по-разному влияет на разные органы человека, и в том, что радиация действует совместно с другими экологическими и социальными факторами, и в том, что аналитическое определение всех радионуклидов, присутствующих в среде обитания человека, следовательно, и установление дозовой нагрузки каждого изотопа, представляется практически неразрешимой задачей.

При проведении экологических (в том числе и радиоэкологических) исследований, призванных оценить воздействие того или иного вредного или положительного фактора на здоровье человека, всегда возникает неопределенность, обусловленная необходимостью поставить знак равенства (или пропорциональности, соразмерности) между конкретным параметром биосферы, количественно выраженного в физических единицах и здоровьем человека, выражаемого в метафизических (или вероятностных) единицах. Так, по формулировке Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), здоровье человека – это объективное состояние и субъективное чувство физического, психологического и социального комфорта. Но для оценки влияния конкретного вредного фактора (например, радиационного) на здоровье в «чистом» виде необходимо иметь репрезентативных по объему выборки (статистически достоверных) количественных диагностических показателей здоровья (смертности) к этому фактору. При этом чрезвычайно важно иметь «контрольную» группу людей, сопоставимую во всех отношениях, кроме самого исследуемого фактора, с наблюдаемой. В реальных же условиях многокомпонентного загрязнения окружающей среды любой вредный фактор реализуется комбинированно или сочетано с другими, также влияющими на развитие и утяжеление заболеваний, факторами.

Все это (и многое другое), что суммарно можно сформулировать как принцип неполноты (неопределенности) информации, дает основание спекулировать как в экологии, так и на экологии – «зеленые» и «политические» экологии, а вслед за ними средства массовой информации намеренно преподносят радиацию не иначе как незримого, коварного, смертельного врага, подстерегающего человека повсеместно, на каждом шагу. Присутствует радиофобия и среди жителей Дагестана, где упорно циркулируют инициируемые отдельными учеными слухи о захоронениях радиоактивных веществ, якобы тайно созданных в наших горах в бытность СССР и, которые теперь облучают нас, вызывая какие-то непонятные болезни. Можно сказать, что в обществе создалась ситуация, при которой последствия негативного воздействия слова «радиация» на здоровье человека перекрывает последствия воздействия самой радиации.

Методика эксперимента

Радиоэкологические исследования проводились в высотной поясности (от низменной равнины до высокогорья главным образом в интервале высот от -27 м до 3000 м над уровнем моря), при этом основное внимание было уделено прибрежной зоне Каспия и бассейнам основных рек (Терек, Сулак, Самур) Дагестана как местам преимущественного проживания населения (рис. 1).

Рис. 1. Обследованная на радиоактивность территория Дагестана

Измерение мощности экспозиционной дозы гамма-излучения осуществляли радиометром СРП 68-01 на расстояние 0.5-1.0 м от почвенно-растительного покрова на открытой местности и на расстояние 0.5 м от внутренних стен в помещении. Радиометр СРП 68-01 градуирован в мкР/час. Для перехода к поглощенной дозе нужно воспользоваться переходным коэффициентом: 1 мкГр = 114 мкР.

Экспериментаьные данные и их обсужение

Наиболее значимым, и вместе с тем наиболее достоверно и оперативно определяемым показателем радиационного качества среды обитания человека, является мощность экспозиционной дозы (МЭД), обусловленная суммарным содержанием g-излучающих естественных и искусственных радионуклидов в верхних слоях литосферы. Из природных радиоактивных элементов, формирующих g-излучение данной местности, основными являются изотопы ²³⁴U, ²³²Th, ⁴⁰K и ²²⁶Ra. Так, например, специальными опытами было установлено, что почвенный покрой, на высоте около 1 м от которого МЭД равна 12 мкР/ч, содержит 1.8 г/т урана, 6.9 г/т тория и 1.5% калия. Важно и то, что МЭД является относительно постоянным (воспроизводимым) параметром. Ее всплески могут вызвать стелющие туманы и выпадения осадков, вымывающих дочерних продуктов распада радона из атмосферы, но через 1-2 часа после прекращения осадков и туманов она возвращается к нормальным фоновым значениям. Некоторое влияние на g-фон местности оказывают космическое излучение и снежный покров, приводящий к экранированию излучения почвенно-растительных радионуклидов.

Природный g-фон на поверхности Земли в различных районах варьирует в диапазоне от 5 до 1000 мкР/ч [2]. На основе эмпирических данных по уровню g-активности выделяются [3] следующие наиболее часто встречающие группы геологических объектов: слаборадиоактивные (5-10 мкР/час); нормальнорадиоактивные (11-20 мкР/час); высокорадиоактивные (21-100 мкР/час и выше). Известно, что почвы наследуют радиогеохимические особенности почвообразующих пород, и уровень их g-излучения обычно не превышает мощности дозы, создаваемой материнскими породами. В Дагестане хорошо развит почвенный покров, поэтому радиационный фон на открытой местности в основном определяется почвенным g-излучением ЕРН, а на высокогорьях – обнажениями горных пород. Однако физико-географические особенности Дагестана (сильно расчлененный рельеф, быстрый сброс выпадающих осадков и тонкодисперсного материала), практически вся площадь которого является элювиальной системой, делает недостаточным, а в ряде случаев и некорректным, использование классической методологии ландшафтно-геохимического профилирования местности. Поэтому в работе использовался также метод «малых водосборов» (бассейновый принцип) мониторинга ландшафтной геохимии [4], основу которого составляет контроль выносимого твердым и жидким речными стоками материала водосборных площадей – донных отложений, в которых в результате седиментации глинистых минералов и органических веществ накапливаются химические элементы, в том числе и радиоактивные.

Мощность экспозиционной дозы донных отложений дагестанского участка реки Терек, реки Аликазган, Нижнетерских озер, коллекторов (Дзержинский, Юзбаш-Сулакский), устьевой зоны Аграханского залива и прилегающих к ним территорий составляет 10-15 мкР/час.

Радиационный фон территории бассейна реки Сулак изменяется в пределах от 4 до 22 мкР/час. Территория бассейна можно разделить на три участка: сланцевый с g-фоном 17-22 мкР/час, известняковый с g-фоном 8-12 мкР/час и глинистый с g-фоном 12-17 мкР/час. Четкая закономерность вертикальной зональности гамма-фона бассейна не проявляется, но довольно достоверно его значение можно установить по визуальной цветности почв и донных отложений – с усилением интенсивности черноты g-фон увеличивается. Так, в долине Андийского Койсу на высоте 490 м над уровнем моря вдольбереговые черные грунты имеют g-фон 9-21 мкР/час, темные – 8-12 мкР/час, светлые – 4-7 мкР/час, богарные земли, расположенные на высоте 640 м – 14-17 мкР/час, кукурузное поле на высоте 650 м – 10-15 мкр/час, богарные земли на высоте 690 м – 9-12 мкР/час, открытая скальная порода на высоте 930 м – 9-11 мкР/час. Населенные пункты Гумбетовского р-она, расположенные на высотах 1060, 1400 и 1680 м, имеют g-фон 9-12, 17-19 и 12-14 мкР/час. Самые низкие значения g-фона соответствуют селевым известняковым потокам, наиболее высокие – сланцевым; в местах их смыкания МЭД на расстоянии 0.5-1 м изменяется 4-5 раза.

Дозовые нагрузки в бассейне реки Самур изменяется в пределах от 12 до 30 мкР/час. Однако вне населенных пунктов встречаются «сланцевые пятна», где фоновая радиоактивность достигает 40 мкР/ч. Обрабатываемые под сады и огороды почвы имеют g-фон 12-22 (преимущественно 17-21) мкР/час. Гамма-фон у подошвы горы Шалбуздаг составляет 13-15 мкр/час, в середине (h = 1500-2000 м) – 18-20 мкр/час, ближе к вершине (h = 3900-4000 м) – 13-15 мкр/час, открытые скальные породы на вершине – 6-10 мкр/час. В месте слияния Самура и Ахты-Чая донные отложения Ахты-Чая имеют g-фон 19-22 мкр/час, Самура – 17-20 мкр/час, что указывает на большую радиоактивность бассейна Ахты-Чая. В населенных пунктах Ахтынского и Рутульского р-онов g-фон обычно составляет 17-23 мкр/час.

Такое сложное вертикальное распределение g-активности можно связать с контрастностью физико-химических параметров почвенного покрова в пределах склона, в первую очередь, по количеству глинистых частиц, а также по содержанию и составу органического вещества. В процессе переноса почвенных частиц потоками воды происходит постепенное их разрушение и огрубление отложений по мере удаления от вершины – вниз по склону содержание физической глины вначале увеличивается, затем уменьшается, а состав органического вещества изменяется с гуматного на фульватный. По этой же причине закономерности концентрирования воднорастворимых и нерастворимых форм ЕРН в дернине и в гумусовом горизонте на разных участках склона различаются. Противоэрозионная стабильность почвы зависит не только от внешних факторов (осадки, рельеф, растительность), но и от свойств самой почвы (содержание гумуса, гранулометрический состав, водопроницаемость, содержания водопрочных агрегатов, щебнистость, каменистость). В целом же g-фон почвенного покрова коррелирует с содержанием в нем элементов, входящих в почвенный поглощающий комплекс, точнее, с отношением (Ca+Mg+K+Na)/Al.

Весьма пестро изменяется g-фон Прикаспийской низменности. У уреза морской воды (Тарумовский район) он составляет 8-12 мкр/час, в зоне воздействия нагонной воды – 12-13 мкр/час, а в удаленных от моря на незатапливаемых территориях – 15-17 мкР/час. Характерной особенностью Прикаспийской низменности является изменение активности с глубиной. Радиоактивность затапливаемых территорий с глубиной увеличивается и на глубине 50-70 см достигает 18-20 мкР/час, а незатапливаемых, наоборот, уменьшается и на глубине 100-150 см составляет 11-14 мкР/час. Такое различие МЭД обусловлено профильным различием содержания илистой фракции в затапливаемых и незатапливаемых почвах. Очевидно также, что заметную роль в пространственном переотложении ЕРН здесь играет и ветровая эрозия. Примечательно и то, что в овечьих кошарах отмечается дополнительная (надфоновая) дозовая нагрузка, равная 2-4 мкР/час.

Рис. 2. Мощность дозы внешнего гамма-излучения на открытой местности и внутри помещений в населенных пунктах Дагестана.

Значительно более важным радиоэкологическим параметром является гамма-фон внутри жилых и общественных зданий, поскольку человек большую часть времени проводит внутри помещений. Сравнение мощности дозы на открытой местности (Р_1g) и внутри помещений (Р_2g) показывает (рис. 2), что они различаются, но различие это проявляется по-разному; мощность дозы внутри помещений может быть большей, равной или меньшей мощности дозы на открытой местности. Такой феномен объясняется двумя противоположными по действию факторами – дополнительным вкладом внутри помещений излучения естественных радионуклидов, содержащихся в строительных материалах, с одной стороны, и экранирующим влиянием построек по отношению к внешнему гамма-фону, с другой. В целом для Дагестана между Р_1g и Р_2g выполняется соотношение Р_2g = 11.223 + 0.117·Р_1g со слабой положительной корреляцией (r = 0.08), что указывает на превышение гамма-фона внутри помещений примерно на 10-15% над гамма-фоном на открытой местности. Радиационный фон на открытой местности г. Махачкалы составляет 10-15 мкР/ч, но имеются жилые дома, где внутри помещений g-фон достигает 20 мкр/ч. Эти параметры для Москвы, например, составляют 8-12 и 15-20 мкР/ч.

Таким образом, вариация МЭД по республике составляет от 4 до 40 мкР/час. Однако для территории Дагестана характерно абсолютное преобладание по площади распространения осадочных пород (песчаники, известняки, алевролиты, мергели, доломиты, пески, глины, суглинки) с варьированием g-фона от 4 до 20 мкР/час. Остальное пространство (около 15%) занимают метаморфические (кристаллические сланцы, гнейсы, мраморы) и магматические (граниты, базальты) породы с варьированием уровня g-фона от 8 до 40 мкР/час. Среднее значение радиационного фона Дагестана по g-излучению, исключая участки выходов гранитов и сланцев на дневную поверхность, можно считать равным 12-18 мкР/час, и по этому параметру он является нормальнорадиоактивным.

ЛИТЕРАТУРА

1. Lennie Wong F. Analysis of the Longitudinal Hematology Data in the Adult Health Study RFRF. Ann. Report // Radiat. Res. 2001. Vol. 12, N 1. P. 117-123.

2. Гусев Н.Г. О предельно допустимых уровнях ионизирующих излучений. М:, Медгиз, 1961.

3. Титаева Н.А. Ядерная геохимия. М.: Изд-во МГУ, 1992.

4. Бутаев А.М., Мирошниченко Т.А., Абдуллаева А.С. Бассейновый принцип радионуклидного мониторинга почвенного покрова Дагестана // Проблемы сельскохозяйственной экологии. Махачкала, 1997. С. 160-161.