Статьи - Статьи

ВЕСТНИК ДАГЕСТАНСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА. 2006. № 25. С. 62-70.

УДК 546.791:631.4

ЭФФЕКТИВНЫЕ ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ДАГЕСТАНА

 

А. М. Бутаев, А. С. Абдулаева

 

Определены эффективные эквивалентные дозы облучения населения Дагестана космическим, гамма, внутренним, радоновым излучением и излучением медицинских процедур. Рассчитаны индивидуальные пожизненные риски радиационного облучения жителей республики, проживающих в разных географических зонах.

 

Федеральный Закон «О радиационной безопасности населения» [1] определяет радиационную безопасность как «состояние защищенности настоящего и будущего поколений людей от вредного для их здоровья воздействия ионизирующего излучения». Статья 22 этого закона разъясняет: право на радиационную безопасность «обеспечивается за счет проведения комплекса мероприятий по предотвращению радиационного воздействия на организм человека ионизирующего излучения выше установленных норм». Нормы же радиационной безопасности (НРБ) [2] регламентируют 3 категории облучаемых лиц: профессиональные работники (персонал), постоянно или временно работающие с источниками ионизирующего излучения (категория А); ограниченная часть населения, которая может подвергаться воздействию (например, проживающая вблизи АЭС) ионизирующего излучения (категория Б); население района, края, области, республики, испытывающее радиационное воздействие естественных радиоактивных источников (категория В). Дозовые пределы для лиц категорий А и Б определяются по результатам индивидуального дозиметрического контроля, проводимого в соответствии с требованиями регламентирующих документов. Допустимое значение эффективной дозы, обусловленный суммарным воздействием природных источников излучения для населения, НРБ не устанавливает, его определяют путем контроля радиоактивности объектов окружающей среды.

Дело здесь в том, что радиоактивность земной поверхности весьма сильно варьируется в пространстве [3]. Поэтому при медико-биологической оценке воздействия абиотических внешних факторов на человека обычно нормируется порог (предел) вредного действия (ПВД). В общих чертах ПВД радиационного облучения можно трактовать как доза, при воздействии которой в биореципиенте не возникают регистрируемые современными методами отклонении в состоянии здоровья или скрытые (временно компенсированные, отложенные) патологии, которые не могут быть скомпенсированы за счет гомеостатических механизмов. Согласно современным представлениям [4, 5]: а) количественной мерой риска последствий суммарного уровня радиационного воздействия на человека от всех источников ионизирующего излучения (включая и медицинские), позволяющей сопоставить индивидуальные и коллективные дозы от разных источников является эффективная эквивалентная доза; б) облучение населения считается допустимым, если суммарная эффективная доза за счет всех основных природных источников излучения (Епр) не превышает 5 мЗв за год, повышенным, если она составляет от 5 до 10 мЗв/год и высоким, если превышает 10 мЗв/год. Это означает, что при проживании населения в допустимых условиях радиационного облучения (при Епр ≤ 5 мЗв/год) нет необходимости в принятии мер по снижению риска возникновения заболеваний, инициированных радиационным фактором. В противном случае требуется проведение мероприятий (переселение населения, очистка питьевой воды, усиление радоновой защиты и др.) по снижению уровней облучения населения.

Для наглядности демонстрации допустимого уровня облучения населения в табл. 1 приведены некоторые ориентировочные уровни воздействия радиации на человека. При этом надо заметить, что организм человека легче переносит серию мелких доз (хроническое многолетнее облучение), нежели ту же дозу, полученную за один прием при кратковременном облучении. Только для семенников (доза стерилизации мужчин) суммарная доза облучения, полученная в несколько приемов, более опасна, чем та же доза, полученная за один прием.

Таблица 1. Дозовые пороги возникновения определенных (детерминистских) эффектов облучения и максимально допустимые дозы облучения при медицинских исследованиях (по данным МАГАТЭ)

Эффективная доза

 

Уровни воздействия

Зв

Бэр

6

600

Смертельная доза (облучение всего тела)

4.5

450

Тяжелая степень лучевой болезни (облучение всего тела)

2*

200*

Постоянная стерилизация мужчин (облучение всего тела)

1

100

Нижний уровень развития лучевой болезни (облучение всего тела)

0.75

75

Незначительное изменение состава крови (облучение всего тела)

0.05

5

Облучение при рентгеновской томографии черепа (местное, за 1 процедуру)

0.005

0.4

Облучение при рентгенографии зубов (местное, за 1 процедуру)

0.0004

0.04

Облучение при рентгенографии грудной клетки (местное, за 1 процедуру)

0.000025

0.0025

Полет на самолете Махачкала-Москва и обратно (облучение всего тела)

0.000005

0.0005

Просмотр в течение года программ ТВ по 3 часа в день

* - при хроническом облучении.

Таким образом, задача радиационного мониторинга объектов окружающей среды Дагестана сводится к установлению соответствия эффективной дозы облучение населения с допустимым уровнем облучения в 5 мЗв/год. Фоновое облучение создается космическим излучением и природными радиоактивными нуклидами, содержащимися в объектах окружающей среды и в теле человека. Дополнительное (надфоновое) облучение человек получает от присутствующих в объектах окружающей среды искусственных радионуклидов, при медицинском обследовании, пользовании бытовой аппаратурой и во время полета в самолете. При этом помимо внешнего (через кожу) облучения частицами различной ионизирующей способности, человек подвергается внутреннему облучению за счет попадания радиоактивного вещества внутрь организма с пищей и водой (пероральный путь), с вдыхаемым воздухом (ингаляционный путь) и через открытую рану (непосредственно в кровь).

Годовая эффективная доза облучения человека, проживающего в конкретной зоне наблюдения, природными источниками ионизирующего излучения, равна:

Епр = Ек + Еg + Евн + ЕRn,

где Ек, Еg, Евн и ЕRn – эффективная эквивалентная доза космического, гамма, внутреннего и радонового облучения.

Но при приложении этого уравнения к Дагестану встает весьма непростой вопрос: как учитывать специфические особенности республики (высотная поясность, многообразие геологических структур, почвенного покрова, питьевых вод и пищи) в формировании естественного радиационного фона? С точки зрения, например, минимизации воздействия естественного g-излучения желательно проживать в районах, сложенных известняками, а с точки зрения минимизации воздействия космического излучения – в прибрежных районах. Кроме того, эффективная доза облучения человека зависит от времени суток, сезона года, склоновой экспозиции, ремесла человека, возраста, характера питания и т.д. Так, при оценке дозы облучения населения Мира природными ЕРН принимается [5], что средний житель 80% времени пребывает в помещении и 20% на открытом воздухе. Благоприятные климатические условия, расположение населенных пунктов преимущественно на южных склонах, превалирование сельскохозяйственной деятельности предопределяют пребывание жителя Дагестана на открытом воздухе значительно большее временя. Все это вносит некоторую неопределенность в рассчитанные величины эффективной эквивалентной дозы облучения населения. Впрочем, все оценки радиационного облучения населения, в том числе и выполненные Научным комитетом ООН по действию атомной радиации (НКДАР) [5], носят ориентировочный характер.

В данной работе за основу анализа дозовой нагрузки населения принято (хотя в некоторых частностях было бы более целесообразно использовать геологическое или бассейновое дробление) вертикальная поясность территории Дагестана путем ее деления на четыре пояса: равнина (-27-400 м БС), низкогорье (400-800 м БС), среднегорье (800-1700 м БС) и высокогорье (1700-3000 м БС). Зона выше 3000 м, где проживает менее 1% населения, в расчет не принимался.

Теперь, основываясь на экспериментальных данных работ [3, 6, 7] и методических указаний по введению радиационно-гигиенического паспорта территорий [2, 8], определим вклад отдельных составляющих в общую дозу облучения населения Дагестана естественными радиоактивными нуклидами. При этом по ходу изложения материала будем сравнивать эффективную дозу облучения населения Дагестана с дозой облучения населения других регионов.

Доза космического излучения. Мощность эквивалентной дозы космического излучения, оценивалась расчетным способом с использованием справочных данных [4]. Годовая эффективная доза космического излучения (Ек, мЗв/год) зависит от высоты над уровнем моря (h, км) и слагается из непосредственного и косвенного (нейтронного) ионизирующего излучения:

effektivnye-dozy-oblucheniya-naseleniya-dagestana-formula1

Эти формулы получены для среднемировых значений долей времени нахождения людей в помещении (80%) и на открытой местности (20%) и в предположении, что мощность дозы космического излучения в зданиях составляет 80% от мощности дозы на открытой местности [5]. Мы же полагали, что средний житель Дагестана 70% времени проводит в помещении и 30% – на открытом воздухе. К расчетному значению годовой эффективной дозы космического излучения (Е) необходимо добавить также дозу, создаваемую космогенными радионуклидами (углерод-14, тритий, беррилий-7, натрий-22 и др.). Концентрация трития в тканях растений и животных составляет в среднем 0.4 Бк/кг, 14С – 27 Бк/кг, 7Ве – 50 Бк/кг [9]. Поэтому космогенные радионуклиды вносят небольшой вклад в облучении биосферы, примерно равный 0,012 мЗв/год.

Найденная нами суммарная эффективная доза космического облучения для равниной зоны Дагестана составляет 0.34 мЗв/год, для низкогорной – 0.76 мЗв/год, для среднегорной – 1.22 мЗв/год, для высокогорной – 1.54 мЗв/год (табл. 2). Таким образом, доза космического облучения для населения республики различается более чем в 4 раза. Среднемировая эффективная эквивалентная доза космического излучения равна 0,39 мЗв/год, среднероссийская (при средней высоте 430 м над уровнем моря) – 0.33 мЗв/год.

Таблица 2. Основные источники облучения населения Дагестана и обусловленные ими эффективные дозы

 

Источники излучения;

вид облучения

Равнинная зона,

h = -27-400 м

Низкогорная зона, h = 400-800 м

Среднегорная зона, h = 800-1700 м

Высокогорная зона, h = 1700-3000 м

Доза, мЗв/год

Вклад, %

Доза, мЗв/год

Вклад, %

Доза, мЗв/год

Вклад, %

Доза, мЗв/год

Вклад, %

Космическое излучение; внешнее, природное

 

0.34

 

10.1

 

0.76

 

20.2

 

1.22

 

28.3

 

1.54

 

32.7

Гамма-фон вне и внутри помещений, обусловленный естественными радионуклидами в почве, грунтах и строительных материалах; внешнее, природное

 

 

 

 

 

0.96

 

 

 

 

 

28.6

 

 

 

 

 

1.08

 

 

 

 

 

28.6

 

 

 

 

 

1.27

 

 

 

 

 

29.5

 

 

 

 

 

1.46

 

 

 

 

 

31.0

Гамма-фон вне и внутри помещений, обусловленный глобальным загрязнением почвы цезием-137; внешнее, антропогенное

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

0.3

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

0.01

 

 

 

 

0.2

Радон в воздухе; внутреннее, природное

 

0.40

 

11.9

 

0.40

 

10.6

 

0.40

 

9.3

 

0.40

 

8.5

Калий в организме человека; внутренне, природное

 

0.18

 

5.4

 

0.18

 

4.8

 

0.18

 

4.2

 

0.18

 

3.8

Продукты питания и вода; внутреннее, природное

0.20

5.9

0.20

5.3

0.20

4.6

0.20

 

4.2

Пыль в воздухе; внутреннее, природное

 

0.01

 

0.3

 

0.01

 

0.2

 

0.01

 

0.2

 

0.01

 

0.2

Медицинское облучение, пользование самолетом и бытовой техникой; внешнее, антропогенное

 

 

 

1.26

 

 

 

37.5

 

 

 

1.13

 

 

 

30.0

 

 

 

1.02

 

 

 

23.7

 

 

 

0.91

 

 

 

19.4

Всего

3.36

100

3.77

100

4.31

100

4.70

100

 

Доза внешнего гамма-излучения. Расчет средней годовой эффективной эквивалентной дозы облучения населения Дагестана (Еγ, мЗв/год) производился по результатам [3] измерений мощности дозы гамма-излучения в помещениях (Р, нГр/час) и на территориях населенных пунктов (Р, нГр/час):

Еγ = 8800·10-6·0.7(0.7·Р + 0,3·Р), мЗв/год

где: 8800 – число часов в году; 10-6 – коэффициент перехода от нГр к мГр; 0,7 - коэффициент перехода от дозы в воздухе (Гр) к эффективной дозе (Зв) для гамма-излучения природных радионуклидов. Но прежде, чем определить Еγ, необходимо сделать одно замечание общего характера.

В [3] было показано, что g-фон внутри помещений на 10-15% больше, чем на открытой местности. Следовательно, значение величины Еγ во многом будет определяться удельной эффективной активностью (Аэфф) материалов, используемых в жилищном строительстве. Природные же строительные материалы Дагестана, используемые в разных населенных пунктах, отличаются широким спектром удельной эффективной активностью. Так, по нашим данным, Аэфф бутового камня изменяется в пределах от 30 до 250 Бк/кг, а пиленного – от 15 до 60 Бк/кг. Это в свою очередь обуславливает варьирование мощности дозы внутри помещений (рис. 1). Естественно, учесть такое разнообразие радиационно-гигиенических условий проживания людей на практике не представляется возможным, что вынуждает ограничиться определением усредненной эффективной дозы облучения населения, проживающего в конкретной географической зоне.

Рис. 1. Распределение мощности дозы внешнего гамма-излучения в жилых домах Дагестана (объем выборки 56).

Рис. 1. Распределение мощности дозы внешнего гамма-излучения в жилых домах Дагестана (объем выборки 56).

Средняя годовая эффективная доза внешнего гамма-облучения популяции Дагестана изменяется от 0.31 мЗв/год до 3.08 мЗв/год при среднем значении 1.12 мЗв/год. Эти цифры позволяют отнести территорию республики к территории со слабо повышенной природной радиацией. При этом характерно, что с увеличением высоты местности доза гамма-излучения возрастает (табл. 2), хотя еще раз отметим, что она в большей степени зависит от геологического строения местности. Среднемировое значение дозы гамма-излучения природных радионуклидов составляет 0.46 мЗв/год при трехкратном диапазоне вариации в отдельных регионах – от значений в 1.5 раза ниже среднего, до значений в 2 раза выше среднего [5], средняя доза естественного g-излучения популяции России оценивается в 0.535 мЗв/год, Адыгеи – 0.925 мЗв/год, республики Алтай – 1.250 мЗв/год [9, 10].

Доза внутреннего облучения (без учета радона). Внутреннее облучение связанно с наличием радионуклидов в теле человека, их поступлением с водой, продуктами питания, пылью и является не только наиболее опасным, но и методически трудно определяемым составляющим суммарного радиационного облучения человека. Любой результат измерения активности радионуклида в теле человека или в его выделениях является случайным, плохо воспроизводящим при повторном измерении значением – периоды полувыведения радионуклидов из организма зависят от их физико-химических свойств, состояния организма, характера питания и т.д.. Необходимо учесть также, что при внутреннем облучении по радиотоксичности радионуклиды делятся на: особо высокой токсичности (210Pb, 230Th, 238Pu и др.), высокой токсичности (131I, 90Sr, 235U и др.), средней токсичности (137Cs, 22Na, 45Ca и др.) и наименее токсичные (14C, 55Fe, 51Cr и др.).

Годовую эффективную эквивалентную дозу внутреннего облучения населения оценивалась по формуле:

effektivnye-dozy-oblucheniya-naseleniya-dagestana-formula2

где V – годовой объем воздуха, вдыхаемого человеком (2.5×103, м3); Сk – среднегодовая объемная активность k-го радионуклида в воздухе, Бк/м3; dk – дозовый коэффициент для ингаляции k-го радионуклида, Зв/Бк, (согласно Приложению П-1 к [2]); dkk – дозовый коэффициент для поступления с пищей k-го радионуклида, Зв/Бк (согласно Приложению П-2 к [2]); vlj – среднее годовое потребление l-го пищевого продукта взрослым представителем j-ой группы населения, кг/год; Akl - среднегодовая удельная активность k-го радионуклида в l-ом пищевом продукте, произведенном в зоне наблюдения и потребляемом местным населением, Бк/кг.

Особенности пищевых привычек населения и различный состав питьевых вод оказывают существенное влияние на поступление радионуклидов в организм человека и, следовательно, на дозу внутреннего облучения. Так люди, проживающие в Западной Австралии в местах с повышенной концентрацией урана и употребляющие мясо и требуху овец, получают дозу облучения в 75 раз превосходящую среднего уровня. Некоторые радиоактивные изотопы (210Pb и 210Po) накапливаются в рыбе, поэтому люди, потребляющие много рыбы, могут получать относительно высокие дозы облучения.

Очевидно, что и при определении Евн населения Дагестана необходимо учитывать пищевые привычки людей, проживающих в разных географических зонах. Это четко следует, например, из сравнения внутреннего облучения ураном и торием при употреблении родниковой воды жителями двух районов (табл. 3).

Таблица 3. Годовая доза внутреннего облучения при употреблении родниковой воды

Радионуклид

Ахтынский район

Гунибский район

С, Бк/л

Евода, мЗв/год

С, Бк/л

Евода, мЗв/год

Уран-238

0.4582

0.0138

0.1505

0.0045

Торий-232

<0.0008

0.0010

<0.0004

0.0005

 

Детальные исследования по передаче радионуклидов жителям Дагестана по трофическим цепям, в силу необходимости огромных финансовых затрат, нами не проводились. Более или менее подробно была изучена радиоактивность картофеля, выращенного в Акушинском районе. Выяснилось, что его суммарная альфа-активность меньше 1.4 Бк/кг, суммарная бета-активность равна примерно 110 Бк/кг, а суммарное содержание 232Th, 226Ra, 137Cs и 90Sr не превышает 3 Бк/кг. Это дает основание предположить, что радиоактивность и других пищевых продуктов, выращенных в Дагестане, не превысят первых единиц Бк/кг.

Оценку дозы внутреннего облучения населения осуществлялось, основываясь на своих [7] и литературных (табл. 4) данных. Установлено (табл. 2), что средний житель республики получает около 0.18 мЗв/год за счет поступления с водой и пищей 40К и 0.2 мЗв/год за счет поступления нуклидов радиоактивных рядов 238U и 232Th. Доза облучения, обусловленная ингаляционным поступлением пыли, принималась равной 0.01 мЗв/год, хотя, надо заметить, что радиоактивность сланцевой пыли значительно превосходит таковую карбонатной пыли.

Таблица 4. Среднемировые величины удельной активности природных радионуклидов в основных компонентах рациона питания [5] и содержание 137Cs и 90Sr в пищевых продуктах России [10]

 

Продукт

Потребление, кг/год

Содержание радионуклида, мБк/кг

137Cs

90Sr

238U+234U

226Ra

228Ra

210Pb

210Po

Молоко и молочные продукты

105

0.5

4.8

1

5

5

40

60

Мясо и мясопродукты

50

4.6

1.7

2

15

10

80

60

Хлеб и хлебобулочные изделия

140

2.1

1.9

20

80

60

100

100

Листовые овощи и бахчевые

60

2.3

3.5

20

50

40

30

30

Картофель и корнеплоды

170

0.9

1.6

3

30

-

25

30

Рыба и прочие морепродукты

15

-

-

30

100

10

200

2000

 

Годовая доза облучения населения России за счет поступления природных радионуклидов с пищей и водой варьирует от 0.03 до 0.63 мЗв/год при среднем значении 0.2 мЗв/год [10]; среднемировое значение эффективной годовой дозы за счет поступления природных радионуклидов (кроме калия-40) с пищей оценивается величиной 0.12 мЗв/год [5].

Доза радонового облучения. Доза за счет ингаляции изотопов радона (222Rn, 220Rn и их короткоживущих дочерних продуктов 218Po, 214Pb, 214Bi, 212Pb, 212Bi) является чрезвычайно важным радиоэкологическим параметром и ее необходимо оценивать по результатам обследовании представительной выборки жилых помещений. Выборка должна быть представительной по геолого-геофизическим характеристикам мест застройки и строительно-конструктивным характеристикам зданий. Хотя полученные нами данные [6] вряд ли можно отнести к таковым, но они могут быть использованы для оценки ЕRn в первом приближении.

Годовая эффективная доза облучения населения за счет изотопов радона определяли по формуле [5]:

ЕRn = 9.10-6·(0.7·Спом + 0.3×Со.м.) ×1.05, мЗв/год

где Спом и Со.м. – среднегодовые значения ЭРОА изотопов радона в воздухе помещений и на открытой местности в Бк/м3; коэффициент 1.05 учитывает вклад в дозу материнских радионуклидов 220Rn и 222Rn. Коэффициент перехода от среднегодового значения эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона и торона в воздухе (ARn+4.6ATh, экв) к годовой эффективной дозе (ЕRn, мЗв) принимается равным 0,043 мЗв/год на 1 Бк/м3.

Если предположить, что Спом = Со.м, (в действительности же Спом >> Со.м), то годовая эквивалентная доза, получаемая средним жителем Дагестана за счет ингаляции радона, торона и их дочерних продуктов составит 0.40 мЗв. Среднемировое значение дозы за счет ингаляции радона и его дочерних продуктов составляет 0,83 мЗв/год, среднероссийское – 1.24 мЗв/год, причем, диапазон значений этой дозы для жителей отдельных регионов России примерно сорокакратный: от значений в 4 раза ниже до значения в 10 раз выше среднего [7].

Суммарная эффективная эквивалентная доза естественного облучения. Годовая эффективная доза облучения населения природными источниками ионизирующего излучения для отдельных зон Дагестана составляет (табл. 2): в равнинной зоне – 1.70 мЗв/год; в низкогорной зоне – 2.24 мЗв/год; в среднегорной зоне – 2.89 мЗв/год; в высокогорной зоне – 3.40 мЗв/год. В среднем для республики Епр = 2.56 мЗв/год. По данным НКДАР, естественный радиационный фон на Земле колеблется в пределах от 1.0 мЗв/год до 4.75 мЗв/год при среднем значении 3.0 мЗв/год.

Коллективная доза облучения населения республики (Sпр, чел-Зв), характеризующая коллективный риск возникновения стохастических эффектов облучения, находим путем умножения средней эффективной дозы (Епр, мЗв/год) на численность населения (N, человек):

S = 10-3·Епр·N = 10-3·2.56·2150000 = 5504 чел-Зв.

Считается [2], что облучение в коллективной эффективной дозе в 1 чел-Зв приводит к потенциальному ущербу, равному потере 1 чел-года жизни населения. Следовательно, от болезней, инициированных естественной радиацией, республика может (в смысле: возможно, вероятно) потерять 5500 чел-год, или около 85 человека в год при средней продолжительности жизни равной 65 годам. Однако население республики получает и надфоновое радиационное облучение за счет присутствующих в объектах окружающей среды искусственных радионуклидов, при медицинском обследовании и пользовании бытовой техникой.

Облучение искусственными нуклидами. Оно обусловлено глобальными выпадениями, образованными в результате испытания ядерного оружия в атмосфере, аварией на Чернобыльской атомной станции в 1986 г. радиоактивными выбросами атомных станций и предприятий ядерной промышленности, функционирующих в нормальных (штатных) условиях. Общее представление о структуре облучения населения, проживающего в зоне влияния техногенных источников радиации, можно получить из табл. 5.

Таблица 5. Структура облучения населения некоторых субъектов РФ в 1998 году

 

Область, край, АЭС

Облучение от природных ИИИ, %

Медицинское облучение, %

Облучение от глобальных выпадений и прошлых радиационных аварий, %

Техногенное облучение от предприятий, использующих ИИИ, %

Зона влияния аварии на Чернобыльской АЭС

Брянская область

51.9

37.3

10.8

0.01

Орловская область

64.0

32.7

3.3

0.03

Калужская область

74.9

24.0

0.9

0.18

Зона влияния испытаний ядерного оружия

Алтайский край

81.9

17.8

0.29

0.01

Зона влияния действующих АЭС

Воронежская АЭС

62.4

36.9

0.6

0.11

Мурманская АЭС

73.6

25.5

0.6

0.26

Источник: Аналитическая справка Минздрава РФ

Современное состояние загрязнения территории Дагестана искусственными радиоизотопами обусловлено исключительно глобальными выпадениями. Анализ полученных нами в течение ряда лет экспериментальных данных по содержанию ИРН в почвах и донных отложениях [6] показал, что дозовая нагрузка, обусловленная долгоживущими нуклидами 137Cs и 90Sr, не превышает 0.003 мЗ/год. С учетом дозовой нагрузки не идентифицированных нами в питьевых водах и пищевых продуктах искусственных изотопов индивидуальную дозу облучения жителя Дагестана можно принять равной 0.01 мЗв/год. Вклад этой величины в суммарную дозу внешнего облучения населения Дагестана составляет 0.05%, и она существенно меньше, чем в зоне влияния различных радиационных воздействий (табл. 5). Коллективная доза облучения населения Дагестана техногенноизмененным радиационным фоном составит 2 чел-Зв. Насколько велика эта добавка к коллективной дозе облучения населения от естественного фона? Она соответствует дозе облучения, полученной от природных источников всего за несколько часов.

Медицинское облучение. Использование ионизирующего излучения в медицинской практике для диагностики и лечения широко распространено в мире. Оно включает лучевую диагностику, лучевую терапию, ядерную медицину, интервенциональную радиологию. В последние годы радиационные нагрузки от медицинского использования излучения во всем мире обнаруживают тенденцию к возрастанию, что отражает все большую распространенность и доступность рентгено-радиологических методов диагностики. Облучение в медицинских целях занимает [5] второе (после естественного радиационного фона) место по вкладу в облучение населения; средние уровни медицинского облучения в разных странах эквивалентны 50% глобального среднего уровня естественного облучения.

В годовой коллективной дозе облучения населения Российской Федерации на долю медицинского облучения приходится около 30% [10]. По данным Минздрава РФ [11], среднероссийская доза медицинского облучения населения составляет 0.97 мЗв/год, среднедагестанская – 1.26 мЗв/год. На наш взгляд, последняя цифра существенно завышена. Понятно также, что индивидуальные медицинские дозы, получаемые разными людьми, сильно варьируют – от нуля (кто ни разу в течение года не проходил медицинское обследование) до нескольких тысяч среднегодовых доз, получаемых от естественного радиационного фона (тяжелобольные пациенты, которые лечатся от рака).

При оценке медицинского облучения населения Дагестана за базовую цифру была взята 1, 26 мЗв/год [11], а затем исходили из предположения, что при переходе от равнинной зоны к высокогорной доза облучения уменьшается на 10% на каждой зоне. Найденная таким образом, годовая коллективная эффективная эквивалентная доза от рентгеноскопических обследований в Дагестане составляет 1080 чел-Зв на 1 мнл жителей. Аналогичный показатель в развитых странах составляет 1000, а для всего населения Земли – 1600 чел-Зв на 1 млн человек [5].

Доза облучения среднестатистического жителя Дагестана, России и Мира. Отличительной особенностью облучения жителей Дагестана является изменение природы облучения с изменением высоты местности проживания. Если для жителя равнинной зоны вклад основных источников излучения уменьшается в ряду: медицинское облучение > излучение природных ЕРН > космическое излучение, то для высокогорной зоны этот ряд трансформируется в противоположный: космическое излучение > излучение природных ЕРН > медицинское облучение (рис. 2).

Полная годовая доза облучения среднего жителя Дагестана, рассчитанная по данным радиационного мониторинга, составляет 4.04 мЗв/год (табл. 2). Наибольший вклад в эту дозу вносят природные источники ионизирующего излучения 2.95 мЗв/год (73%) и медицинское облучение 1.08 мЗв/год (26.7%). Сопоставление дозы облучения населения Дагестана с дозами облучения населения других регионов России [9, 10] позволяет охарактеризовать радиационную обстановку в республике как удовлетворительную. Однако при таких уровнях облучения относительная степень радиационной безопасности населения республики, обусловленная природными источниками излучения, относится [12] к категории «повышенное облучение» (годовая доза от 2 до 5 мЗв/год).

Рис. 2. Структура эффективной эквивалентной дозы облучения населения Дагестана. Зона: А – равнинная, Б – низкогорная, В – среднегорная, Г – высокогорная. Вид облучения: 1 – космическое, 2 – гамма-фон, 3 – радон, 4 – внутреннее, 5 – медицинское.

Рис. 2. Структура эффективной эквивалентной дозы облучения населения Дагестана. Зона: А – равнинная, Б – низкогорная, В – среднегорная, Г – высокогорная. Вид облучения: 1 – космическое, 2 – гамма-фон, 3 – радон, 4 – внутреннее, 5 – медицинское.

 

Согласно [2], 1 мЗв/год соответствует 0.73×10-4 индивидуальному пожизненному риску возникновения стохастических эффектов. Индивидуальный пожизненный риск возникновения стохастических эффектов от суммарного облучения для среднестатистического жителя равнинной зоны Дагестана составляет 2.45×10-4, для жителя низкогорной зоны – 2.75×10-4, для жителя среднегорья – 3.14×10-4 и для жителя высокогорья 3.43×10-4 случаев в год. Индивидуальный риск для населения республики за счет всех источников облучения (2.95×10-4 случаев в год) в 1.18 раза выше, чем в целом по России (2.51×10-4 [10]), что, прежде всего, связано с более высокой дозой космического облучения. Коллективный риск для населения республики составляет 630 случаев в год, то есть у 0.03% населения могут возникнуть стохастические эффекты, обусловленные радиационным облучением. Много это или мало? Известно, что риск возникновения рака легких от курения 10 сигарет в день оценивается величиной 10×10-4, то есть из 1000 курящих в течение года может умереть от рака легких 1 человек. Если предположить, что 30% населения республики (645000 человек) курит, то коллективный риск возникновения рака легких от курения составит 645 случаев в год. Таким образом, риск от облучения равен риску от курения.

Рис. 3. Дозы облучения населения государств Европы (по данным Национальной комиссии по радиационной защите Великобритании), Российской Федерации и Дагестана. Страны: 1 – Австрия, 2 – Бельгия, 3 – Финляндия, 4 – Франция, 5 – Германия, 6 – Греция, 7 – Италия, 8 – Норвегия, 9 – Испания, 10 – Швеция, 11 – Швейцария, 12 – Россия, 13 – Дагестан.

Рис. 3. Дозы облучения населения государств Европы (по данным Национальной комиссии по радиационной защите Великобритании), Российской Федерации и Дагестана. Страны: 1 – Австрия, 2 – Бельгия, 3 – Финляндия, 4 – Франция, 5 – Германия, 6 – Греция, 7 – Италия, 8 – Норвегия, 9 – Испания, 10 – Швеция, 11 – Швейцария, 12 – Россия, 13 – Дагестан.

 

Для сравнения радиационной обстановки в Дагестане с ситуацией в мире и России на рис. 3 и 4 сопоставлены эффективные дозы облучения населения различных стран, а также вклады отдельных источников излучения в годовую дозу облучения. Население Российской федерации получает дозы ионизирующего излучения от 2.2 до 10.8 мЗв/год при средней величине 3.7 мЗв [10], дозы облучения населения европейских государств колеблется от 2 до 7 мЗв/год, составляя в среднем для континента 3 мЗв/год [13]. Как видно из этих данных, эффективная доза облучения населения Дагестана чуть выше этих усредненных значений. Что же касается, вклада отдельных источников излучения в общую дозу, то здесь Дагестан существенно отличается от мировых стандартов (рис. 4, табл. 6).

Рис. 4. Вклад отдельных источников излучения в годовую дозу облучения населения мира (черные столбцы, данные НКДАР), Дагестана (светлые столбцы) и России (затемненные столбцы). Вид излучения: 1 – внутреннее, 2 – внешнее гамма, 3 – космическое, 4 – радоновое и тороновое, 5 – медицинское, 6 – другие.

Рис. 4. Вклад отдельных источников излучения в годовую дозу облучения населения мира (черные столбцы, данные НКДАР), Дагестана (светлые столбцы) и России (затемненные столбцы). Вид излучения: 1 – внутреннее, 2 – внешнее гамма, 3 – космическое, 4 – радоновое и тороновое, 5 – медицинское, 6 – другие.

 

В табл. 6. обобщены индивидуальные риски возникновения стохастических эффектов от хронического облучения жителей Дагестана, проживающих в разных географических зонах. Эта информация делает возможным выполнение географически скоррелированных эпидемиологических исследований влияния радиации на здоровье населения на фоне других неблагоприятных нерадиационных факторов окружающей природной среды.

Таблица 6. Усредненный индивидуальный риск от облучения жителей Дагестана

 

Географическая зона

Природные источники облучения

Все виды облучения

Средняя эффективная доза облучения, мЗв/год

Усредненный индивидуальный пожизненный риск

Средняя эффективная доза облучения, мЗв/год

Усредненный индивидуальный пожизненный риск

Равнинная

1.70

1.24·10-4

3.36

2.45·10-4

Низкогорная

2.24

1.64·10-4

3.77

2.75·10-4

Среднегорная

2.89

2.11·10-4

4.31

3.14·10-4

Высокогорная

3.40

2.48·10-4

4.70

3.43·10-4

Дагестан в целом

2.56

1.87·10-4

4.04

2.95·10-4

 

В целом, радиационная обстановка в Дагестане можно оценить как благополучная. На территории республики в местах массового проживания населения нет участков с аномально высоким уровнем ЕРН или техногенного радиоактивного загрязнения. Лишь участки выхода черных сланцев, а также сланцевая пыль могут представить некоторую потенциальную опасность для здоровья людей.

Таблица 7. Оценочные расчеты сокращения продолжительности жизни вследствие различных причин [14]

Причины

Сокращение продолжительности жизни, сутки

Холостяцкая жизнь мужчин

Курение сигарет (мужчины)

Болезни сердца

Холостяцкая жизнь женщин

Повышение массы на 30%

Злокачественные опухоли

Низкий образовательный уровень

Курение сигарет (женщины)

Низкий социально-экономический уровень

Курение сигар

Курение трубки

Пневмония/грипп

Потребление алкоголя (в среднем)

Употребление снотворного

Потребление наркотиков (в среднем)

Естественная радиация

Радиационное воздействие ядерной энергетики

3500

2250

2100

1600

1300

980

850

800

700

330

220

141

130

41

18

8

0.2

В заключение приведем выполненные в США оценочные расчеты сокращения продолжительности жизни в зависимости от различных факторов окружающей среды и образа жизни (табл. 7).

Хотя с некоторыми цифрами можно и поспорить (вряд ли их можно однозначно переложить на Дагестан), но сравнение данных табл. 6 и 7 позволяет констатировать, что добавочные риски (сокращение продолжительности жизни), связанные с облучением населения республики естественными и искусственными радиоактивными источниками, легко могут быть компенсированы за счет снижения нерадиационных рисков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федеральный закон «О радиационной безопасности населения» от 09 января 1996 г., № 3-ФЗ.

2. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. М.: Минздрав РФ, 1999. 116 с.

3. Бутаев А.М., Абдуллаева А.С. Территориальная мощность экспозиционной дозы Дагестана // Вестн. Дагест. науч. центра. 2005. № 22. С. 62-68.

4. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. М.: Энергоатомиздат, 1984, 296 с.

5. Источники и эффекты ионизирующего излучения. Отчёт Научного комитета ООН по действию атомной радиации 2000 года Генеральной Ассамблей ООН с научными приложениями. Том 1: Источники (часть 1)/ Пер. с англ., Под ред. акад. РАМН Л.А.Ильина и проф. С.П.Ярмоненко -М.: РАДЭКОН, 2002, 308 с.

6. Бутаев А.М., Абдуллаева А.С., Гуруев М.А. Естественные радионуклиды в породах и почвах Дагестана и содержание радона в воздухе жилых помещений // Вестн. Дагест. науч. центра. 2006. № 23. С. 59-65.

7. Бутаев А.М., Абдуллаева А.С., Гуруев М.А. Радиоактивность природных вод и искусственные радионуклиды в объектах биосферы Дагестана // Вестн. дагест. науч. центра. 2006. № 24. С. 62-69.

8. Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения. СП 2.6.1.1292-03 от 18.04.2003 г.

12. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). СП 2.6.1.799-99. М.: Минздрав РФ, 2000. 98 с.

9. Кац В.Е. Природная радиоактивность компонентов геологической среды Республики Алтай// Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека. Материалы международной конференции. Томск, Изд-во «Тандем-Арт», 2004. 772 с.

11. Медицинская газета, 2004, № 104-105. (www.rusmedser.com).

10. Результаты радиационно-гигиенической паспортизации в субъектах Российской Федерации за 2002 год (Радиационно-гигиенический паспорт Российской Федерации). М.: МЗ РФ, 2003. 57 с.

13. Green D., Huges J. Naturial radiation atlas of Europe // Radial. Prot. Dosim. 1992. Vol. 45, N 1-4. P. 491-493.

14. Протасов А.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 2000. 672 с.

 
Яндекс.Метрика
Яндекс цитирования Valid XHTML 1.0 Transitional