Гигиеническая оценка эффективности мероприятий по ограничению облучения населения природными источниками ионизирующего излучения

На правах рукописи

ГОРСКИЙ

Григорий Анатольевич

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОГРАНИЧЕНИЮ ОБЛУЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИРОДНЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

14.02.01 - гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург

2010

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт радиационной гигиены имени профессора П.В. Рамзаева Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук,

профессор Романович Иван Константинович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор Зельдин Александр Львович

доктор медицинских наук,

профессор Карелин Александр Олегович

Ведущее учреждение: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С.М.Кирова» Министерства обороны Российской Федерации.

Защита состоится «17» июня 2010 года в «____» часов на заседании диссертационного совета Д 208.086.02 при ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан «____»____________ 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор Воробьева Лидия Васильевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.  В современной структуре облучения населения за счет природных и техногенных источников ионизирующего излучения (ИИИ), наибольший вклад (до 80 % и более) в коллективную годовую эффективную дозу вносит природное облучение. Основными дозообразующими факторами являются радон и внешнее гамма-излучение в зданиях, а также питьевая вода с повышенным содержанием природных радионуклидов (Онищенко Г.Г., 2008). Территории ряда стран, в том числе Российской Федерации, по геологическому строению относятся к регионам с локальным повышенным содержанием природных радионуклидов и повышенной радоноопасностью (Крисюк Э.М., 1989; Доклад НКДАР ООН, 2000; Бутомо Н.В., 2004).

Ранее, при строительстве населенных пунктов, не учитывались уровни гамма-фона или выход радона на поверхность земли, из-за отсутствия системного радиационного контроля за уровнями природного облучения (Гребенюк А.Н., 2001; Мигунов В.И., 2003).

В настоящее время уже другие причины, в том числе нехватка земельных участков под застройку в городах, близость к существующим коммуникациям, к источникам энергии или воды, побуждают к строительству новых жилых и общественных зданий на участках с повышенным содержанием природных радионуклидов в верхних слоях земли и высокой эманацией радона с поверхности грунта (Максимовский В.А., Харламов М.Г., 1997; Маренный А.М., 2004).

Развитие селитебных территорий сопровождается ростом темпов и объемов строительства, использованием большого количества минерального сырья с повышенным содержанием природных радионуклидов и необходимостью обеспечения водоснабжения населения за счет подземных вод, зачастую не отвечающих требованиям радиационной безопасности (Стамат И.П., 2003; Т.А. Кармановская, 2007). Использование питьевой воды из подземных источников для некоторых территорий, является безальтернативным, поэтому вопросы обеспечения радиационной безопасности населения при потреблении воды с повышенным содержанием природных радионуклидов, в таких населенных пунктах становятся наиболее актуальными (Т. Ishikawa, 2003).

В соответствии с требованиями Федерального закона «О радиационной безопасности населения» № 3-ФЗ от и постановления Правительства РФ № 93 «О порядке разработки радиационно-гигиенических паспортов организаций и территорий», с 1998 года в России введена система радиационно-гигиенической паспортизации и Единая государственная система контроля и учета индивидуальных доз облучения граждан (ЕСКИД). Для заполнения паспортов и форм ЕСКИД требуется изучение и мониторинг радиологических показателей и расчет эффективных годовых доз облучения граждан по отдельным составляющим: природным, техногенным, медицинским источникам, дозам облучения специализированного персонала радиационных объектов и дозам аварийного облучения для каждого субъекта Российской Федерации.

Одновременно, благодаря внедрению показателей радиационной безопасности в систему социально-гигиенического мониторинга, практически в каждом регионе, выявляются места с аномально высокими уровнями содержания радона в жилых и общественных зданиях, а также скважины, используемые для питьевого водоснабжения, вода которых имеет повышенное содержание природных радионуклидов. В соответствии с требованиями Норм радиационной безопасности (НРБ-99/2009), выявленные случаи требуют вмешательства и проведения мероприятий, направленных на безусловное выполнение требований санитарных норм и правил, а также снижение доз облучения контингентов, подвергающихся повышенному облучению с учетом принципа оптимизации.

В связи с тем, что проведение мероприятий по снижению природного облучения населения организационного, технического или инженерного характера, требует существенных финансовых затрат, актуальным является вопрос насколько эффективны те или иные меры, что в свою очередь позволит определить целесообразность и системность их проведения.

Настоящая работа выполнена в рамках Федеральных целевых программ «Ядерная и радиационная безопасность России на 2000-2006 г.г.» и «Ядерная и радиационная безопасность России на 2008-2013 г.г.» по основному плану НИР «Санкт-Петербургского научно-исследовательского института радиационной гигиены имени профессора П.В.Рамзаева» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Цель исследования – гигиеническая оценка эффективности комплекса мероприятий по ограничению облучения населения основными дозообразующими природными источниками ионизирующего излучения для разработки и научного обоснования системных мер по снижению радиационных рисков природного облучения населения.

Задачи исследования:

1. Дать комплексную гигиеническую оценку основных природных источников ионизирующего излучения на территории Санкт-Петербурга.

2. Оценить дозы облучения населения Санкт-Петербурга за счет основных природных источников ионизирующего излучения.

3. Проанализировать эффективность мероприятий по обеспечению радиационной безопасности на всех этапах строительства зданий.

4. Оценить эффективность комплексных адресных радонозащитных мероприятий в зданиях.

5. Разработать критерии эффективности мероприятий по снижению содержания основных дозообразующих природных радионуклидов в питьевой воде.

6. Дать гигиеническую оценку эффективности мер по снижению доз природного облучения населения на основе расчета радиационных рисков и предотвращаемого ущерба здоровью.

7. Научно обосновать унифицированные алгоритмы действий по снижению риска облучения населения природными источниками ионизирующего излучения.

Научная новизна работы состоит в разработке ряда теоретических, методических и практических вопросов комплексной оценки факторов природной радиационной среды, влияющих на дозы облучения населения.

В результате проведенных исследований впервые дана полная и объективная характеристика параметров радиационной обстановки и доз облучения населения Санкт-Петербурга от природных источников. Установлено, что индивидуальные эффективные годовые дозы облучения населения Санкт-Петербурга за счет внешнего гамма-излучения и содержания радона в воздухе жилых помещений составляют в среднем от 2,7 мЗв/год в Кронштадтском районе, до 3,6 мЗв/год в Приморском и Красносельском районах, а максимальные достигают 22 мЗв/год для ограниченных групп населения, проживающих в деревянных домах на радоноопасных территориях Красносельского района Санкт-Петербурга. Впервые выполнена оценка доз внутреннего облучения населения Санкт-Петербурга за счет питьевой воды, при этом установлено, что потребление воды из отдельных подземных скважин в Красносельском, Петродворцовом и Курортном районах Санкт-Петербурга, обуславливает дозы внутреннего облучения населения до 0,75 мЗв/год.

На конкретных примерах проведения адресных радонозащитных мероприятий в ГОУ «Школа-интернат № 289» (Санкт-Петербург, пос. Можайский), подростково-молодежном клубе «Юность» (Санкт-Петербург, г. Пушкин) и в зданиях международного автомобильного пункта пропуска (МАПП) «Брусничное» на границе Россия-Финляндия, выполнена сравнительная оценка эффективности различных технологий снижения индивидуальных доз облучения от природных источников.

По результатам многолетнего мониторинга используемых в строительстве материалов предложена и внедрена система предупредительных мероприятий по обеспечению радиационной безопасности в строительстве, направленная на снижение коллективных доз облучения населения. Из прямого сопоставления результатов приемки домов до и после введения предупредительного надзора за использованием строительного сырья установлено троекратное снижение среднегодовых уровней ЭРОА радона в воздухе зданий.

Представлена сравнительная оценка эффективности адресных мер по снижению содержания природных радионуклидов в воде для различных масштабов и условий водопользования на примере 8 детских оздоровительных учреждений Санкт-Петербурга и Ленинградской области, а также системы водоснабжения города Тверь. Разработанная и примененная в детских учреждениях система аэрации воды позволила добиться снижения содержания радона-222 с коэффициентом 50. На примере исследования радиологических характеристик питьевой воды в г. Тверь показано, что при высокой концентрации природных радионуклидов радия и радона-222 наиболее эффективной является аэрация воды с последующей комплексной очисткой и осаждением изотопов радия на песчано-гравийных фильтрах. Установлено, что снижение содержания радона в результате аэрации высокоэффективно и коэффициент снижения зависит от исходного содержания радона в воде, а снижение концентрации радионуклидов радия в воде не превышает 50-60 % от исходного.

Практическая значимость работы и внедрение результатов исследований. В результате исследований определены приоритетные природные источники облучения и районы Санкт-Петербурга, характеризующиеся более высокими значениями доз облучения за счет природных источников, повышенной радоноопасностью, повышенными уровнями содержания природных радионуклидов в источниках питьевого водоснабжения. Определен перечень наиболее эффективных предупредительных и адресных мероприятий по снижению риска облучения от источников природного происхождения.

Основные результаты диссертационного исследования внедрены в практику в форме регламентирующих и нормативно-методических документов на федеральном уровне:

1. Санитарные правила СП 2.6.1.1292-03 «Гигиенические требования по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения», утв. постановлением Главного государственного санитарного врача РФ от 18.04.2003 №58 (Зарегистрировано в Минюсте РФ 13.05.2003 № 4535).
2. Методические указания МУ 2.6.1.1868-04 «Внедрение показателей радиационной безопасности о состоянии объектов окружающей среды, в т.ч. продовольственного сырья и пищевых продуктов, в систему социально-гигиенического мониторинга». М., Минздрав России. 2004. Утверждены 05.03.2004 г.
3. Методические указания МУ 2.6.1.1981-05 «Радиационный контроль и гигиеническая оценка источников питьевого водоснабжения и питьевой воды по показателям радиационной безопасности. Оптимизация защитных мероприятий источников питьевого водоснабжения с повышенным содержанием радионуклидов».- Москва. 2005. Утверждены 25.04.2005 г.
4. Методические указания МУ 2.6.1.2398-08 «Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения». - Москва, 2008. Утверждены 02.07.2008г.
5. Методические указания МУ 2.6.1.2397-08 «Оценка доз облучения групп населения, подвергающихся повышенному облучению за счет природных источников ионизирующего излучения». - Москва, 2008 г. Утверждены 02.07.2008 г.
6. Методические рекомендации № 0100/4027-07-34. Форма Федерального государственного статистического наблюдения № 4-ДОЗ «Сведения о дозах облучения населения за счет естественного и техногенно измененного фона». - Москва, 2007. Утверждены 19.04.2007г.

Материалы исследования использованы при подготовке 3 учебных пособий:

1. «Обеспечение радиационной безопасности и производственный радиационный контроль» В.А. Бакаев, Я.А. Бердников, С.Д. Богданов, Г.А. Горский и др. СПб.: СПб. гос. политехн. универ. – 2005. – 44 с.

2. «Основные требования радиационной безопасности и производственный радиационный контроль» В.А. Бакаев, Я.А. Бердников, Г.А. Горский и др. СПб.: СПб. гос. политехн. универ. – 2007. – 45 с.

3. «Гигиенические аспекты облучения населения природными источниками ионизирующего излучения» под ред. И.К. Романовича и П.Г. Ромашова. Санкт-Петербург. – 2008. – 144 с.

Результаты диссертационной работы использованы при составлении Справочника «Дозы облучения населения Санкт-Петербурга в 2008 году».

На основании данных диссертационного исследования разработаны Постановление Главного государственного санитарного врача по Санкт-Петербургу № 13 от 28.08.98 «Об организации производственного радиационного контроля строительных материалов и изделий по радиологическим показателям» и Типовое «Положение о производственном радиационном контроле строительных материалов и изделий и обеспечении радиационной безопасности на предприятиях строительной индустрии Санкт-Петербурга» (утверждено Распоряжением Главного государственного санитарного врача по Санкт-Петербургу № 11 от 20.04. 2004 г.)

Практические рекомендации и выводы диссертационного исследования внедрены в деятельность Управления Роспотребнадзора по городу Санкт-Петербургу и ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербурге» для разработки научно-обоснованных мероприятий по ограничению облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения. Внедрение результатов работы в практику подтверждено актами о внедрении.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на: научно-практической конференции «Актуальные проблемы ограничения облучения населения от природных источников ионизирующего излучения. РАДОН-2000» (Пущино, 2000); научно-практической конференции «Актуальные проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения Северо-западного региона» (Санкт-Петербург, 2000); научно-практической конференции «Актуальные вопросы радиационной гигиены» (Санкт-Петербург, 2004); научном семинаре «Радиационный контроль и гигиеническая оценка питьевой воды по показателям радиационной безопасности» (Москва, 2005); научно-практической конференции «Роль, проблемы и задачи радиационно-гигиенической паспортизации в обеспечении радиационной безопасности населения» (Санкт-Петербург, 2005); научно-практической конференции «Современные проблемы обеспечения радиационной безопасности населения» (Санкт-Петербург, 2006); научно-практической конференции «Актуальные вопросы обеспечения радиационной безопасности на территории Российской Федерации» (Москва, 2007); международной научно-практической конференции «Гигиенические аспекты обеспечения радиационной безопасности населения на территориях с повышенным уровнем радиации» (Санкт-Петербург, 2008); научно-практической конференции «Биологическая безопасность в современном мире» (Оболенск, 2009).

Личный вклад автора. Автором проведен сбор и анализ литературы по проблеме природного облучения населения и мероприятиям по снижению уровней облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения, составлен план и разработана программа комплексных радиологических исследований природных источников излучения в объектах окружающей среды (почве, строительных материалах и изделиях, атмосферном воздухе, питьевой воде, в жилых и общественных зданиях). Автором лично организованы и выполнены исследования по всем разделам работы. Самостоятельно проведена статистическая обработка, анализ и обобщение результатов исследования, внедрение их в практику. Отдельные исследования (выполнение инженерных радонозащитных мероприятий) выполнены при участии специалистов других организаций, на что имеются ссылки в диссертации. Доля участия автора в накоплении информации - 75%, в обработке и анализе материалов - 95%.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплекс предупредительных мер по обеспечению радиационной безопасности в строительстве, таких как введение системы производственного контроля на предприятиях строительной индустрии, радиационный контроль земельных участков, отводимых под строительство и радиационный контроль законченных строительством зданий и сооружений, являются наиболее эффективной мерой по ограничению облучения населения природными источниками излучения.

2. Территория Санкт-Петербурга отличается неоднородностью по ра-доноопасности, что связано с повышенным содержанием в почвах Колпинского, Красносельского, Петродворцового и Пушкинского районов природного радионуклида радия-226.

3. Основным дозообразующим фактором среди природных источников облучения населения Санкт-Петербурга является радон, содержащийся в воздухе помещений жилых и общественных зданий. Средняя годовая доза облучения населения за счет радона составляет 1,8 мЗв/год, а максимальные индивидуальные дозы в радоноопасных районах города превышают 20 мЗв/год.

Публикации. По материалам исследования опубликовано 24 научных работы, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания методов и объема исследований, собственных исследований, изложенных в 5 главах, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа изложена на 161 странице машинописного текста, библиографический указатель включает 104 отечественных и 65 иностранных источника. Диссертация иллюстрирована 33 таблицами и 21 рисунком.

Объекты, объем и методы исследований.

Основными объектами исследования в данной работе были природные источники излучения в объектах окружающей среды (почве, строительных материалах и изделиях, атмосферном воздухе, питьевой воде, в жилых и общественных зданиях), эффективные дозы облучения населения в Санкт-Петербурге, Ленинградской области и г. Твери.

Для решения задач, поставленных в работе, выполнен радиационно-гигиенический анализ радиационной обстановки, обусловленной природными источниками облучения населения во всех районах Санкт-Петербурга, проанализировано более 20000 измерений мощности дозы гамма-излучения, 7200 измерений ОА и ЭРОА радона (в том числе 245 измерений в зданиях, построенных на радоноопасных участках), 6380 измерений плотности потока радона с поверхности почвы, 4188 измерений проб строительного сырья, 250 проб почвы, 1400 результатов исследований содержания природных радионуклидов в воде. Изучены показатели заболеваемости и смертности населения Санкт-Петербурга, Ленинградской области и города Твери за 2003-2008 годы.

Организация исследований и сбор данных проводился в рамках функционирования Регионального банка данных по уровням облучения населения за счет естественного и техногенно измененного радиационного фона ЕСКИД, в создании и обеспечении функционирования которого принимал непосредственное участие автор работы.

Радиологические исследования в жилых и общественных зданиях, а также на территориях районов Санкт-Петербурга проводились в соответствии с Методическими рекомендациями «Выборочное обследование жилых зданий для оценки доз облучения населения» (Утв. 29.08.2000г. № 11-2/206-09.), Методическими указаниями МУ 2.6.1.715–98 "Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий" (Утв. 24.08.98г.) и Методическими указаниями МУ 2.6.1.2398-08 «Радиационный контроль и санитарно-эпидемиологическая оценка земельных участков под строительство жилых домов, зданий и сооружений общественного и производственного назначения в части обеспечения радиационной безопасности» (Утв. 02.07.2008 г). Исследования строительных материалов и изделий выполнены в соответствии с ГОСТ 30108-94 «Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов» (Утв. Пост. Госстроя РФ от 30.06.94 г. N 18-48 с изменениями от 17.12.97 г. и 04.12.2000 г). Исследования питьевой воды проводились в соответствии с Методическими указаниями МУ 2.6.1.1981-05 «Радиационный контроль и гигиеническая оценка источников питьевого водоснабжения и питьевой воды по показателям радиационной безопасности. Оптимизация защитных мероприятий источников питьевого водоснабжения с повышенным содержанием радионуклидов» (Утв. 25.04.2005 г.) и Методическими указаниями МУ 2.6.1.1868-04 «Внедрение показателей радиационной безопасности о состоянии объектов окружающей среды, в т.ч. продовольственного сырья и пищевых продуктов, в систему социально-гигиенического мониторинга» (Утв. 05.03.2004г).

Результаты исследования

На первом этапе выполнения работы нами были изучены особенности формирования и уровни природного облучения населения на территории Санкт-Петербурга. В процессе анализа уровней содержания природных радионуклидов в почве было показано, что в Красносельском, Петродворцовом, Пушкинском и Колпинском районах средние и максимальные значения удельной активности радия-226 выше, чем в других районах города. Важно, что именно в этих районах были зарегистрированы наиболее высокие уровни выделения радона из почвы и максимальное количество радоноопасных участков (Красносельский район-32 участка, Петродворцовый район-17 участков, Пушкинский район-16 участков с плотностью потока радона более 80 мБкм-2с-1).

При изучении особенностей формирования гамма-поля установлено, что преобладающе более высокие значения мощностей доз на открытой местности характерны для Центрального, Василеостровского, Красносельского и Пушкинского районов. Что касается мощностей доз в домах, то наиболее высокие значения МЭД регистрируются в Приморском и Красносельском районах, а по типам зданий в панельных и блочных домах. Однако, различия мощностей доз на открытой местности и внутри зданий в различных районах города, как правило, не превышают двукратных значений, поэтому годовые эффективные дозы внешнего облучения жителей разных районов Санкт-Петербурга мало отличаются друг от друга и находятся в диапазоне от 1,14 до 1,55 мЗв/год.

Наиболее высокие средние значения ЭРОА радона зарегистрированы в Красносельском, Приморском и Пушкинском районах, а по типу домов - в деревянных домах в этих же районах. Средние уровни ЭРОА радона в многоэтажных каменных домах меньше, чем в одноэтажных. В деревянных домах существенный процент измеренных значений находится в диапазоне от 200 и более Бк/м3.

Диапазон средних по районам эффективных доз облучения жителей города за счет содержания радона в воздухе жилых помещений лежит в интервале от 1,57 мЗв/год (Кронштадтский район) до 2,18 мЗв/год (Приморский район) при среднем значении для Санкт-Петербурга – 1,81 мЗв/год. Реальный диапазон индивидуальных эффективных доз за счет ингаляции радона лежит в интервале от 1,05 до 20,38 мЗв/год.

Эффективные годовые дозы облучения населения Санкт-Петербурга за счет внешнего гамма-излучения и содержания радона в воздухе жилых помещений составляют в среднем от 2,7 мЗв/год в Кронштадтском районе, до 3,6 мЗв/год в Приморском и Красносельском районах, а максимальные достигают 22 мЗв/год.

Средние индивидуальные эффективные дозы облучения жителей Санкт-Петербурга за счет питьевой воды существенно ниже доз от внешнего гамма-излучения и радона. Вместе с тем, высокие требования к качеству питьевого водоснабжения вынуждают принимать защитные меры при расчетной дозе внутреннего облучения населения выше 0,1 мЗв/год. Особенно актуальна эта проблема для скважин в Красносельском, Петродворцовом и Курортном районах Санкт-Петербурга (рис.1), где содержание природных радионуклидов в отдельных артезианских скважинах превышает уровни вмешательства для питьевой воды в 16,8 раза, а дозы облучения за счет потребления питьевой воды могут достигать 0,75 мЗв/год.

Рис. 1. Кратности превышения уровней вмешательства для питьевой воды в артезианских скважинах на территории Санкт-Петербурга

На втором этапе работы нами изучена и оценена эффективность мероприятий, используемых в настоящее время для ограничения облучения населения от природных источников ионизирующего излучения.

Оценка эффективности защитных мероприятий проводилась по оценке эффективности предупредительного санитарного надзора за содержанием природных радионуклидов в строительных материалах, по результатам прямых измерений ЭРОА радона в эксплуатируемых домах и процессе приемки новых домов в эксплуатацию, по эффективности адресных радонозащитных мероприятий в отдельных зданиях, а также коэффициентам снижения концентрации радионуклидов в воде из артезианских скважин.

При исследовании строительных материалов на содержание природных радионуклидов установлено, что из поступающих в Санкт-Петербург строительных материалов-заполнителей, в основном гранитного щебня, около 7,3% местного производства, 39,6% привозных и 1,8% импортируемых, относятся ко II классу строительных материалов, и не разрешены для использования в строительстве жилых и общественных зданий (Рис. 2).

Рис. 2. Процентное распределение проб материалов-заполнителей поступающих в Санкт-Петербург, по классам эффективной удельной активности природных радионуклидов.

Около 5 % материалов как поставляемых в Санкт-Петербург из других субъектов Российской Федерации, так и импортируемых, относятся к III классу строительных материалов и не разрешены для использования в строительстве жилых объектов, а также в производственном и дорожно-транспортном строительстве в черте населенного пункта. В город продолжают поступать строительные материалы с эффективной удельной активности (Аэфф.) природных радионуклидов более 370 Бк/кг (I класс) и более 740 Бк/кг (II класс). В результате разработанной и внедренной системы обязательного производственного радиационного контроля поступающего на домостроительные предприятия сырья с использованием принципа «контроль каждой партии», строительные материалы с Аэфф. более 370 Бк/кг в строительстве жилых и общественных зданий на территории Санкт-Петербурге не применяются.

В комплексе с радиологическим обследованием землеотводов, включением в необходимых случаях в проект строительства зданий раздела радонозащитных мероприятий, контроль за строительными материалами привел к существенному снижению уровня содержания радона в воздухе помещений жилых и общественных зданий. Кроме того, с 2001 года в эксплуатацию не принято ни одного жилого или общественного здания с превышением допустимых значений мощности дозы гамма-излучения или содержания изотопов радона в воздухе помещений.

Из прямого сопоставления результатов приемки домов до и после введения предупредительного надзора за использованием строительного сырья и радиационного контроля участков застройки наблюдается очевидный эффект, выражающийся в троекратном снижении среднегодовых значений ЭРОА радона (Рис. 3).

Рис. 3. Частотные распределения результатов измерений ЭРОА радона в домах, принимаемых в эксплуатацию до 2000 года и после 2000 года.

Нами показано, что предупредительный санитарный надзор за радиационной безопасностью в строительстве является эффективной мерой по ограничению облучения населения природными источниками излучения. В результате проведенной работы, в Санкт-Петербурге реализован комплекс мероприятий (табл. 1) по ограничению природного облучения населения, при этом предотвращенная годовая коллективная доза жителей Санкт-Петербурга в соответствии с консервативной оценкой составляет 2475 чел*Зв/год, что эквивалентно предотвращению примерно 3 случаев смертельного рака на каждые 100 тысяч населения.

Таблица 1

Комплекс мероприятий по ограничению природного облучения населения Санкт-Петербурга

Профилактические мероприятия	Адресные мероприятия
- введение системы производственного радиационного контроля строительных материалов и изделий; - радиологическое обследование земельных участков под строительство; - радиологическое обследование законченных строительством зданий и сооружений; - выбор источника водоснабжения и системы водоотведения с учетом содержания природных радионуклидов в источнике.	- обследование объектов социальной сферы, расположенных на радоноопасных территориях; - разработка Адресных целевых программам Правительства Санкт-Петербурга; - выполнение радонозащитных мероприятий на объектах со среднегодовой ЭРОА радона в воздухе помещений более 200 Бк/м3; -корректировка системы водоподготовки питьевой воды с учетом содержания природных радионуклидов в источнике

Однако, до введения обязательного предупредительного санитарного надзора за радиационной безопасностью в строительстве в г. Санкт-Петербурге и его пригородах, было построено и принято в эксплуатацию целый ряд зданий и сооружений, в которых значительно превышены нормативы по содержанию радона в воздухе помещений.

В качестве объекта исследований нами были выбраны 2 здания детских учреждений: школы № 289 (п. Можайский, ул. Театральная, д. 15, Красносельский район Санкт-Петербурга) и подростковый клуб «Юность» в Пушкинском районе Санкт-Петербурга. Одновременно выполнена оценка эффективности проведения радонозащитных мероприятий в зданиях международного автомобильного пункта пропуска (МАПП) «Брусничное» на границе Россия-Финляндия.

На этих объектах показано, что эффективность радонозащитных мероприятий зависит от типа здания, наличия подвальных помещений и принятой системы вентиляции, а также видов используемых защитных мер.

Как правило, даже для небольших зданий, снижение уровня радона в воздухе помещений до нормируемых, удается достичь только при проведении 2-3 и даже 4 этапов работ на протяжении ряда лет. Школа № 289 и клуб «ЮНОСТЬ» в Санкт-Петербурге являются типичным примером проведения радонозащитных мероприятий в зданиях.

Причем, добиться эффективного и стойкого снижения уровней содержания радона в этих зданиях удалось не благодаря изменению вентиляции помещений, а проведением комплекса мер по герметизации полов и перекрытия подвалов, устранению аэродинамической связи между этажами, изоляции ввода коммуникаций, оптимизации системы вентиляции. Установлено, что в зданиях с подвальными помещениями проведение комплекса изоляционных работ позволяет добиться 2-х - 3-х кратного снижения концентрации радона, а в зданиях без подвалов изолирование путей поступления радона позволяет добиться в среднем 4-кратного снижения концентрации радона.

После изучения уровней ЭРОА радона в воздухе помещений комплекса зданий МАПП «Брусничное» была выбрана принципиально иная тактика: оборудована современная система приточно-вытяжной вентиляции с незначительным преобладанием притока наружного воздуха над вытяжкой, что позволило добиться 10-ти кратного и более снижения концентрации радона в воздухе помещений.

Анализ эффективности мероприятий по ограничению природного облучения населения за счет потребления питьевой воды, выполненный на примере 8 детских оздоровительных учреждений на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области, а также в г. Твери, свидетельствует, что различные способы снижения концентрации радионуклидов в воде действенны только в определенных случаях, а именно:

1. При высокой концентрации радона в воде артезианских скважин эффективной и достаточной является аэрация воды. Практически во всех случаях правильно организованное водоотведение из артезианских скважин с пассивной аэрацией воды приводит к снижению содержания радона в воде ниже уровней вмешательства. На примере детских лагерей показано, что коэффициент снижения содержания радона в воде достигает 50 и более.

2. При высокой концентрации радионуклидов радия-226 и радона, а именно эту ситуацию мы выявили в артезианских скважинах города Твери, эффективной является аэрация воды с последующей комплексной очисткой и осаждением изотопов радия на песчано-гравийных фильтрах. Эффективность такой очистки складывается из снижения концентрации радона в питьевой воде в результате аэрации и снижения концентрации радионуклидов радия в результате осаждения на фильтрах. Если снижение радона в результате аэрации высокоэффективно и коэффициент снижения зависит от исходного содержания радона в воде, то снижение концентрации радионуклидов радия, как правило, не превышает 50-60% от исходного, однако, является достаточным для приведения радиологических характеристик питьевой воды в соответствие требованиям Норм радиационной безопасности (НРБ-99/2009).

Адресные противорадиационные мероприятия позволяют существенно снизить индивидуальные дозы репрезентативного индивидуума (критической группы населения) и соответственно их индивидуальные риски. Широкомасштабные меры, такие как организация предупредительного надзора за использованием строительного сырья или централизованная очистка воды позволяют снижать коллективные дозы, а значит и снижать число предполагаемых случаев злокачественных новообразований и наследственных эффектов. В табл. 2 приведены оценки вероятного ущерба (случаев возникновения злокачественных новообразований и наследственных эффектов) для населения Санкт-Петербурга и Тверской области, полученные с использованием номинального коэффициента риска на основе коллективных доз облучения от природных источников излучения. В этой же таблице представлены оценки коллективных доз, предотвращенных в результате проведенных мероприятий.

Таблица 2

Оценка вероятности возникновения злокачественных новообразований и наследственных эффектов от облучения природными источниками и предотвращенного ущерба в результате мер по снижению доз облучения в Санкт-Петербурге и Тверской области

Регион	Коллективная доза облучения от природных источников, чел*Зв	Суммарный ущерб. Случаев на все население.	Суммарный ущерб. Случаев на 100 тыс. чел.	Предотвращенная коллективная доза, чел*Зв	Предотвращенный ущерб. Случаев на все население.	Доля предотвращенного ущерба, %
Санкт-Петербург	19142	1091	23,9	2475	141	12,9
Тверская область	5040	287	20,7	38	2	2,2

Из данных таблицы видно, что снижение дозы облучения от природных источников приводит к снижению вероятного ущерба от облучения. Так, эффективность противорадиационных мероприятий проводимых в Санкт-Петербурге, по предотвращенному ущербу, оценивается величиной в 12,9% от общего количества предполагаемых случаев возникновения злокачественных новообразований и наследственных эффектов от облучения природными источниками. Мероприятия по снижению концентрации природных радионуклидов в воде для жителей Твери дают эффект в 2,2%. Однако, следует иметь в виду, что к качеству питьевой воды предъявляются гораздо более жесткие требования, поэтому нет смысла противопоставлять эти мероприятия по эффективности.

Таким образом, предупредительный санитарный надзор в строительстве, адресные радонозащитные мероприятия и мероприятия по снижению концентрации радионуклидов в питьевой воде, по консервативной оценке вклада радиационного фактора в суммарный ущерб для здоровья населения такого крупного мегаполиса как Санкт-Петербург, выражается в снижении числа случаев возникновения злокачественных новообразований и наследственных эффектов, оцениваемым в 12,9%. Благодаря усилиям по снижению доз облучения от природных источников излучения удается достичь не только соответствия показателей радиационной безопасности требованиям НРБ-99/2009, но и заметного положительного эффекта в плане снижения риска смертности населения.

В масштабах Российской Федерации численность городского населения составляет примерно 100 млн. человек. Если предположить, что в других городах России наблюдается такой же, как в Санкт-Петербурге, эффект снижения дозы за счет реализации мероприятий по ограничению природного облучения населения, то общая эффективность предупредительного санитарного надзора в масштабах России составит примерно 3 тысячи предотвращенных случаев злокачественных новообразований и наследственных эффектов в год.

ВЫВОДЫ

1. Пригородные районы Санкт-Петербурга (Красносельский, Петродворцовый, Пушкинский и Колпинский районы) отличаются повышенным радоновыделением из почвы, что связано с более высоким, чем в других районах города, содержанием природного радионуклида радия-226 в почвах.

2. Основным дозообразующим фактором облучения населения Санкт-Петербурга является радон, содержащийся в воздухе помещений жилых и общественных зданий. При средней эффективной дозе в 1,3 мЗв/год внешнего облучения, средняя эффективная доза от радона составляет 1,8 мЗв/год, а максимальные индивидуальные дозы облучения в радоноопасных районах города превышают 20 мЗв/год.

3. Наиболее высокие уровни ЭРОА радона (в среднем 142 Бк/м3) зарегистрированы в деревянных домах, что в 6 раз выше уровней ЭРОА радона в многоэтажных и одноэтажных каменных домах.

4. Концентрация природных радионуклидов в питьевой воде отдельных подземных источников, расположенных в радоноопасных районах Санкт-Петербурга в 3 – 10 раз выше уровней вмешательства.

5. В Санкт-Петербург поступают материалы-заполнители (гранитный щебень) II класса радиационного качества, не разрешенные к использованию в строительстве жилых и общественных зданий и III класса - не разрешенные к использованию для строительства производственных зданий и дорожно-транспортном строительстве в черте населенного пункта. Материалы II и III классов выявляются и среди отделочных строительных материалов (пластифицирующие добавки с использованием отсевов от дробления горных пород; отделочные строительные материалы из природного камня, керамогранитные изделия).

6. Система предупредительных мер по обеспечению радиационной безопасности в строительстве: проведение производственного радиационного контроля на предприятиях строительной индустрии, обязательный радиационный контроль земельных участков отводимых под строительство, радиационный контроль сдающихся в эксплуатацию объектов и адресные радонозащитные мероприятия, привели к снижению коллективных доз природного облучения населения.

7. Выполнение адресных мероприятий с использованием комплекса изолирующих радонозащитных мер в зданиях различного типа, позволяет снизить индивидуальные риски облучения за счет радона в 2-3 раза; выбор оптимальных режимов работы приточно-вытяжной вентиляции позволяет снизить содержание радона в воздухе помещений в 10 и более раз.

8. При высокой концентрации радона в воде артезианских скважин пассивная аэрация воды приводит к снижению содержания радона ниже уровней вмешательства, коэффициент снижения содержания радона в воде достигает 50 и более. Эффективность методов очистки воды от радионуклидов радия, как правило, не превышает 50-60 % от исходного уровня.

9. Комплекс мер по ограничению облучения населения Санкт-Петербурга от природных источников излучения позволил за последние 10 лет снизить вероятный ущерб здоровью населения города на 12,9%, что равнозначно предотвращению возникновения 3 случаев злокачественных новообразований и наследственных эффектов на каждые 100 тысяч человек.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На предприятиях стройиндустрии, занятых производством строительных материалов и изделий из минерального сырья (гранитного щебня, цемента, золы, пластифицирующих добавок и пр.) необходимо проведение входного производственного радиационного контроля каждой партии поступающего сырья по показателю эффективной удельной активности природных радионуклидов с использованием гамма-спектрометрических комплексов.
2. Выбор земельных участков под строительство на потенциально радоноопасных территориях рекомендуется осуществлять только на основании результатов исследований плотности потока радона с поверхности грунта.
3. Органам государственного строительного надзора, целесообразно осуществлять приемку в эксплуатацию законченных строительством зданий и сооружений с учетом результатов радиологического обследования, включающего измерение мощности дозы гамма-излучения и оценку среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности изотопов радона в воздухе помещений.
4. Органам, осуществляющим государственный надзор и контроль в области радиационной безопасности населения и местным органам исполнительной власти при разработке мероприятий по ограничению природного облучения населения, необходимо учитывать комплексный анализ радиологических показателей, получаемых в рамках радиационно-гигиенической паспортизации субъекта Российской Федерации, региональных банков данных Единой государственной системы контроля и учета доз облучения граждан Российской Федерации, а также данных социально-гигиенического мониторинга.
5. Органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации на территории которых выявляются радоноопасные участки, осуществляется поставка минерального строительного сырья с повышенным содержанием природных радионуклидов или в случае обеспечения водоснабжения населения преимущественно за счет подземных водоисточников, необходимо разработать долгосрочные программы по ограничению облучения населения за счет природных источников излучения, включающие следующие мероприятия:

- выполнение поискового и детального радонометрического обследования помещений объектов социальной сферы (детские сады, школы, подростковые клубы) и жилых зданий, расположенных на потенциально радоноопасных территориях (для Санкт-Петербурга это Красносельский, Пушкинский, Петродворцовый и Колпинский районы);

- разработка и проведение радонозащитных мероприятий на объектах социальной сферы города, в которых по результатам выборочного радиологического обследования выявлено несоответствие уровней содержания радона в воздухе помещений требованиям НРБ-99/2009;

- проведение профилактических мероприятий по снижению содержаний радона в помещениях объектов социальной сферы, в которых выявлены повышенные уровни содержания радона (ревизия, прочистка, реконструкция системы вентиляции и пр.)

- обеспечение и использование данных системы ежегодной радиационно-гигиенической паспортизации субъекта Российской Федерации и функционирование региональных банков данных Единой государственной системы контроля и учета доз облучения граждан Российской Федерации в качестве индикативных показателей эффективности проводимых мероприятий по ограничению природного облучения населения.

7. С целью обеспечения радиационной безопасности детского населения в период проведения летней оздоровительной компании, в связи с повышенным содержанием природных радионуклидов в ряде подземных источников питьевого водоснабжения (в Санкт-Петербурге это скважины гдовского водоносного горизонта), необходимо предусмотреть проведение радиологического обследования водоисточников, расположенных в детских оздоровительных учреждениях, обеспечив при необходимости предварительное отстаивание воды в резервуарах с естественной вентиляцией поверхности или барботированием.

8. При разработке комплексных решений по радонозащите, необходимо оценивать эффективность изменения системы вентиляции помещений, применения газоизолирующих материалов в основании здания с одновременной герметизацией вводов инженерных коммуникаций.
9. В случаях водоснабжении населения из подземных источников с повышенным содержанием природных радионуклидов, необходимо проведение производственного радиационного контроля материала фильтрующих загрузок (песка, щебня) для предотвращения накопления изотопов радия в фильтрующих загрузках до активностей, при которых потребуются использование специальных методов обращения или утилизации материала как категории «радиоактивные отходы».

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Горский Г.А. Опыт радиационного контроля при приемке в эксплуатацию домов и общественных зданий / И.П. Стамат, В.А. Ямсон. Г.А. Горский // Актуальные проблемы ограничения облучения населения от природных источников ионизирующего излучения «РАДОН-2000»: матер. науч.-практ. конф. – Пущино, 2000. – С. 146-148.
2. Горский Г.А. Опыт организации производственного радиационного контроля на предприятиях стройиндустрии Санкт-Петербурга / В.А. Ямсон, Г.А. Горский // Актуальные проблемы санитарно-эпидемиологического благополучия населения Северо-западного региона: матер. науч.-практ. конф. – СПб: СПбГМА им. И.И. Мечникова, 2000. – С. 190.
3. Горский Г.А. Актуальные вопросы ограничения облучения населения природными источниками излучения / В.И. Курчанов, В.А. Ямсон. Г.А. Горский // Актуальные вопросы радиационной гигиены: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2004. – С. 100-102.
4. Горский Г.А. Нормативно-правовое регулирование радиационной безопасности населения при питьевом водоснабжении: прошлое, настоящее и будущее / В.В. Ступина, И.П. Стамат, Г.А. Горский, В.С. Степанов, О.Е. Тутельян. // Актуальные вопросы радиационной гигиены: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2004. – С. 42-45.
5. Горский Г.А. Применение положений СП 2.6.1.1292-03 в практике ограничения облучения населения природными источниками излучения / В.В. Ступина, Т.А. Кормановская, Г.А. Горский // Радиационный контроль и гигиеническая оценка питьевой воды по показателям радиационной безопасности: матер. науч. семинара. - Москва, 2005. – С. 23-28.
6. Горский Г.А. Организационно-методические аспекты радиационно-гигиенической паспортизации и ЕСКИД в Санкт-Петербурге / Г.А. Горский, В.А. Ямсон // Роль, проблемы и задачи радиационно-гигиенической паспортизации в обеспечении радиационной безопасности населения: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2005. – С. 67-69.
7. Горский Г.А. Радиационная обстановка в Санкт-Петербурге: характеристика, проблемы и пути решения / И.А. Ракитин, Г.А. Горский, И.К. Романович, И.П. Стамат. // Современные проблемы обеспечения радиационной безопасности населения: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2006. – С. 39-41.
8. Горский Г.А. Уровни и структура доз облучения населения Российской Федерации природными источниками ионизирующего излучения / Т.А. Кормановская, И.П. Стамат, Г.А Горский, В.А.Степанов // Современные проблемы обеспечения радиационной безопасности населения: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2006. – С. 34-36.
9. Горский Г.А. Защита зданий от радона: первые опыты по разработке и осуществлению защитных мероприятий / А.В. Световидов, В.А. Венков, И.П. Стамат, Г.А. Горский // Современные проблемы обеспечения радиационной безопасности населения: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2006. – С. 41-43.
10. Горский Г.А. Проблемы обеспечения качества питьевой воды по радиологическим показателям / И.П. Стамат, В.В. Ступина, О.Е. Тутельян, Г.А. Горский // Современные проблемы обеспечения радиационной безопасности населения: матер. науч.-практ. конф. – СПб., 2006. – С. 44-45.
11. Горский Г.А. Организация надзора и пути снижения облучения населения за счет природных источников ионизирующего излучения / И.А. Ракитин, Г.А. Горский, И.П. Стамат // Актуальные вопросы обеспечения радиационной безопасности на территории Российской Федерации: матер. науч.-практ. конф. – Москва, 2007. – С. 80-83.
12. Горский Г.А. Уровни природного облучения населения России: проблемы оценки и перспективы снижения / И.П. Стамат, Т.А. Кормановская, Г.А. Горский // Актуальные вопросы обеспечения радиационной безопасности на территории Российской Федерации: матер. науч.-практ. конф. – Москва, 2007. – С. 98-100.
13. Горский Г.А. Итоги деятельности Управления Роспотребнадзора по ограничению доз облучения жителей Санкт-Петербурга за счет природных источников излучения / Г.А. Горский, И.П. Стамат, А.В. Световидов, А.В. Колотвина // Гигиенические аспекты обеспечения радиационной безопасности населения на территориях с повышенным уровнем радиации: матер. междунар. науч.-практ. конф. – СПб., 2008. – С. 34-37.
14. Горский Г.А. Радиационная обстановка, организация и обеспечение надзора за радиационной безопасности населения Санкт-Петербурга / И.А. Ракитин, Г.А. Горский // Радиационная гигиена. – 2008. – Т. 1, № 2. – С. 36-46.
15. Горский Г.А. К оценке эффективности предупредительного надзора за обеспечением радиационной безопасности населения при облучении природными источниками ионизирующего излучения / Г.А. Горский, И.П. Стамат // Радиационная гигиена. – 2008. – Т. 1, № 3. – С. 41-45.
16. Горский Г.А. Особенности облучения и пути снижения дозовых нагрузок на население Санкт-Петербурга от природных источников ионизирующего излучения / Г.А. Горский, С.Л. Лукоянов // Ученые записки Санкт-Петербургского им. В.Б. Бобкова филиала Российской таможенной академии. – 2008. – № 1 (30). – С. 316-321.
17. Горский Г.А. Облучение детей за счет природных источников ионизирующего излучения в детских образовательных учреждениях / И.П. Стамат, Г.А. Горский // Медработник дошкольного образовательного учреждения. – 2009. – № 5/2009. – С. 10-20.
18. Горский Г.А. Опыт проведения радонозащитных мероприятий в эксплуатируемых зданиях / А.В. Световидов, В.А. Венков, Г.А. Горский // Радиационная гигиена. – 2009. – Т. 2, № 4. – С. 35-40.
19. Горский Г.А. К обоснованию требований к контролю показателей радиационной безопасности зданий и сооружений при сдаче их в эксплуатацию / И.П. Стамат, Т.А. Кормановская, Г.А. Горский, А.В. Еремин // Радиационная гигиена. – 2009. – Т. 2, № 4. – С. 10-16.
20. Горский Г.А. Обоснование к введению нормирования содержания радионуклидов в питьевой воде по взрослому населению / И.П. Стамат, И.К. Романович, Г.А. Горский // Радиационная гигиена. – 2009. – Т. 2, № 3. – С. 20-25.
21. Горский Г.А. Облучение детей за счет природных источников излучения в детских образовательных учреждениях / В.В. Ступина, Г.А. Горский, А.В. Еремин // Биологическая безопасность в современном мире: матер. науч.-практ. конф. – Оболенск, 2009. – С. 171-173.
22. Горский Г.А. Оценка вклада эманирования радона с поверхности облицовочных изделий в облучение населения / И.П. Стамат, А.В. Световидов, Д.И. Стамат, Г.А. Горский, В.А. Венков // Радиационная гигиена. – 2009. – Т. 2, № 4. – С. 16-22.
23. Горский Г.А. Справочник дозы облучения населения Санкт-Петербурга в 2008 году / Г.А. Горский, А.В. Еремин, А.В. Зарытовский, Ю.Н. Коржаев, И.А. Ракитин, В.В. Шапилов, В.А. Ямсон. – СПб. – 2010. – 27 с.
24. Горский Г.А. О необходимости радиационного обследования зданий после окончания строительства, капитального ремонта или реконструкции / Г.А. Горский, А.В. Еремин, И.П. Стамат // Радиационная гигиена. – 2010. – Т. 3, № 1. – С. 28-32.

Горский Григорий Анатольевич. Гигиеническая оценка эффективности мероприятий по ограничению облучения населения природными источниками ионизирующего излучения // Автореф. дис. … канд. мед. наук: 14.02.01 – гигиена. – Санкт-Петербург, 2010. – 23 с.