Радиационная обстановка в Санкт-Петербурге
Основными причинами облучения жителей Санкт-Петербурга являются:
Природные источники ионизирующего излучения (ИИИ) за счет внешнего и внутреннего облучения, продолжают создавать более 75% суммарной дозы облучения населения Санкт-Петербурга. При этом наибольшую долю в облучение человека вносят радон и его дочерние продукты распада в воздухе помещений.
В соответствии с Нормами радиационной безопасности (НРБ-99) в эксплуатируемых зданиях среднегодовая эквивалентная равновесная объемная активность изотопов радона и торона в воздухе жилых помещений (ЭРОАRn + 4,6 ЭРОАТn) не должна превышать 200 Бк/м3. При несоблюдении данного условия необходимо осуществлять радонозащитные мероприятия, направленные на снижение уровней радона в жилых помещениях.
Реализация программы “Радон”
В Санкт-Петербурге с 1996 г. реализуется Региональная целевая программа "Радон - Санкт-Петербург", причем в последние годы основной объем ее выполняется за счет инвестиционных денег. Динамика радонометрического обследования территориии и зданий Санкт-Петербурга за последнее десятилетие приведена в таблице 7.1.
Таблица 7.1.
Динамика обследования территории города по степени радоноопасности
Год проведения работ |
Общая площадь обследованной территории, га |
Количество обследованных зданий (кол-во измерений) |
1991 |
1200 |
- |
1992 |
30600 |
2 (2) |
1993 |
100200 |
352 (1226) |
1994 |
30200 |
167 (1106) |
1995 |
8643 |
59 (309) |
1996 |
45 |
55 (188) |
1997 |
4370 |
69 (623) |
1998 |
91 |
114 (711) |
1999 |
237 |
162 (982) |
2000 |
206 |
77 (730) |
2001 |
790 |
66(1023) |
В 2001 году, сотрудниками РГЭЦ по договорам с Комитетом по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга было продолжено радиоэкологическое обследование муниципальных зданий в рамках РЦП “Радон”.
В течение последних 11-ти лет силами РГЭЦ сформирована база данных о содержании радона в жилых и общественных зданиях, а также потенциальной радоноопасности территорий (по результатам измерений объемной активности радона в почвенном воздухе), которая является крайне необходимой при планировании обследований, формировании выборок, подлежащих детальному анализу данных.
К настоящему времени сотрудниками РГЭЦ обследовано на радон в Санкт-Петербурге 1123 здания. Основная часть обследованных зданий приходится на радоноопасные территории Пушкинского и Красносельского районов. Для объективности информации на рисунке 7.1. приведено частотное распределение по уровням максимальных среднегодовых значений эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона в зданиях, расположенных в черте города, без учета обследованных зданий Красного Села и г. Пушкина, т.е. районов с повышенным радиационным фактором риска за счет облучения радоном. В то же время, на рисунке 7.2 показано распределение полученных значений ЭРОА радона в зданиях Пушкинского и Красносельского районов.
Приведенные рисунки наглядно демонстрируют, что в процентном отношении частота выявления радоноопасных зданий в пределах Пушкинского и Красносельского районов значительно превосходит данный показатель для других районов Санкт-Петрбурга. При этом необходимо отметить, что в некоторых районах города данные обследования носили в большей степени случайный, а не планомерный характер.
На сегодняшний день практически нет данных по Петродворцовому району и г.Ломоносову, хотя, согласно геологической ситуации, эти территории тоже могут быть отнесены к зонам повышенного радиационного риска.
Проведенная в 2001 году экспрессная оценка ЭРОА радона в зданиях г.Пушкина, расположенных на радоноопасных территориях, показала превышение регламентированных НРБ-99 нормативов в 8-ми из 44-х зданий, что составляет около 18% от общего числа обследованных объектов. Еще приблизительно 31% зданий (13 объектов) характеризуются подкритичными значениями ЭРОА радона в жилых помещениях - 100¸ 200 Бк/м
3.
По результатам детальных обследований 10-ти радоноопасных зданий, выполненных специалистами Федерального радиологического центра (ФРЦ), с использованием интегральных средств измерений, в 5 зданиях (3 здания в Красном Селе и 2 здания в г. Пушкине) подтверждены повышенные уровни ЭРОА радона.
Значение эффективной дозы облучения населения, проживающего в детально обследованных радоноопасных многоквартирных домах (2 жилых дома в Красном Селе), находится в диапазоне – от 6,8 до 16,3 мЗв/год; в производственных помещениях ветлечебницы (Красное Село) - от 0,3 до 8,0 мЗв/год; в школе № 410 и ДОУ № 14 (г.Пушкин) от 0,3 до 7,0 мЗв/год. По результатам детального обследования составлена и согласована с ЦГСЭН в Санкт-Петербурге Адресная программа на выполнение радонозащитных мероприятий в 5-ти радоноопасных зданиях.
При проведении радиоэкологических работ на объектах, задействованных при подготовке и праздновании 300-летия Санкт-Петербурга, в 2001 году выполнены “мгновенные” измерения ЭРОА радона в помещениях Государственных музеев-заповедников (ГМЗ) “Павловск” и “Царское Село”. В ряде помещений Екатерининского дворца, Павильона “Дежурные конюшни” и Административного корпуса (ГМЗ “Царское Село”) обнаружены высокие уровни ЭРОА радона, подтвержденные детальными работами с применением “полуинтегральных” средств измерений объемной активности (ОА) радона. Максимальные среднегодовые значения ЭРОА радона достигали: в Павильоне “Дежурные конюшни” - до 969 Бк/м3, Екатерининском дворце – до 672 Бк/м3, Административном корпусе – до 408 Бк/м3. В помещениях Павловского дворца ГМЗ “Павловск” превышение нормативных значений было зарегистрировано только в подвальных помещениях.
В рамках РЦП “Радон” продолжается выполнение радонозащитных мероприятий в муниципальных зданиях Красносельского и Пушкинского районов. В 2001 году проведены строительные радонозащитные работы, включающие реконструкцию и замену полов в части помещений детского клуба “Юность” в г.Пушкин (ул. Широкая, д.16). По окончанию работ в указанных помещениях сотрудниками Федерального радиологического центра были сделаны контрольные измерения, которые подтвердили эффективность выполненных мероприятий: в настоящее время максимальное среднегодовое ЭРОА радона в отремонтированных помещениях не превышает 80 Бк/м3, что в 5-7 раз меньше, чем было зафиксировано первоначально.
В течение последних лет, для уменьшения облучения детей и персонала детских учреждений, успешно используются электростатические генераторы холодной эмиссии электронов. В 3-х детских учреждениях Красносельского района введены в эксплуатацию аэроионизаторы типа “Элион-132” (Антирадон). Эффективность использования этих установок (до и после их включения) достаточно наглядно иллюстрирует рисунок 1.7.3. на примере наблюдений, выполненных в одной из групп ДОУ № 23 в 2000 году.
Рис. 7.3. Значения ОА и ЭРОА радона в одной из групп
ДОУ № 23 Красносельского района при работающих
установках радоноподавления
В 2001 году продолжено выполнение радонозащитных мероприятий в помещениях дошкольного общеобразовательного учреждения № 23 в Красном Селе. Еще в 2-х группах этого ДОУ введено в эксплуатацию 5 установок “Антирадон”, позволяющих снизить уровни ЭРОА радона в помещениях. Результаты контрольных измерений показали 8-10 кратное снижение значений ЭРОА радона.
Радиационное обследование общественных территорий общего пользования
Пешеходные гамма-поиски масштаба 1:1000 проводятся в Санкт-Петербурге с 1991 года, после завершения гамма-съемочных работ масштаба 1:2000, выполненных в предшествующие годы на большей части территории города. К настоящему времени в этом масштабе опоискована территория общей площадью около 22 км2, в том числе 3,8 км2 - в 2001 году.
Более или менее равномерно и последовательно обследованы центральные районы. На периферийной части города работы велись только на потенциально радиационно-загрязненных территориях. Участки для постановки этого вида работ определялись, как по данным результатов гамма-съемочных работ масштаба 1:2000, так и по результатам более крупномасштабных работ (1:500) на небольших по площади участках земельных отводов под новое строительство и реконструкцию.
Радиометрическое обследование масштаба 1:1000 с последующей ликвидацией выявленного неаварийного радиоактивного загрязнения в 2001 году проведено в 3-х районах Санкт-Петербурга: Московском, Приморском и Пушкинском. В Московском и Приморском районах работы проведены на территории общей площадью 3,0 км2; в Пушкинском районе обследованы Екатерининский парк и часть Александровского парка государственного музея-заповедника “Царское село” на общей площади 0,8 км2.
В процессе проведения поисковых работ на территории Московского и Приморского районов было выявлено 33 участка радиоактивного загрязнения (УРЗ) техногенного происхождения, из них: 31 УРЗ - в Приморском районе (28 УРЗ в зоне Коломяжского проспекта, 3 УРЗ во дворе д.25 по Байконурской улице и 2 УРЗ - в Московском районе (в районе перекрестка ул. Типанова и пр. Ю.Гагарина)
.В обследованных парках ГМЗ “Царское село” (Пушкинский район) выявлено 6 радиоактивных аномалий площадью от 2 до 50 м
2 с повышенными значениями мощности эквивалентной дозы гамма-излучения (МЭкД ГИ). Все аномалии обусловлены выходом на дневную поверхность горизонта диктионемовых сланцев с повышенным содержанием природного урана и зарегистрированы как 1 УРЗ природного характера радиоактивности.При обследовании земельных отводов под новое строительство и реконструкцию в пределах городской черты Санкт-Петербурга в 2001 году, дополнительно к выше указанным, выявлено 19 УРЗ. Данный вид обследования проводится в соответствии с требованиями Основных санитарных правил обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99), под контролем органов Госсанэпиднадзора и ежегодно подтверждает свою эффективность. Так при подготовке к реконструкции Стрельнинского дворцово-паркового ансамбля было выявлено и локализовано 13 участков радиоактивного загрязнения, связанных с деятельностью бывшего Арктического училища, на протяжении длительного срока эксплуатирующего ряд зданий и помещений ансамбля.
В 2001 году продолжены работы по детализации площадного радиоактивного загрязнения в парке Александрино, обнаруженного специалистами РГЭЦ в 2000 г. В процессе проведения детальных работ выявлены еще 11 УРЗ. Таким образом, за 2 года на территории площадью приблизительно 160х100 м в парке классифицировано и оконтурено 49 УРЗ.
Всего работами 2001 г. на территории города выявлено и оконтурено, по площади и на глубину, 64 техногенных УРЗ. Состав большинства радиоактивных загрязнений - радий-226, реже - цезий-137, торий-232 и другие. Основное происхождение УРЗ – производственные отходы. Максимальные значения МЭкД ГИ на поверхности выявленных УРЗ - до 48,0 мкЗв/ч, максимальная мощность экспозиционной дозы гамма-излучения (МЭД ГИ) на поверхности изъятого при дезактивации с глубины 0,5 м источника ионизирующего излучения - 350,0 мР/ч.
По состоянию на конец 2001 г. дезактивировано 45 малообъемных УРЗ. Оставшиеся УРЗ, из которых значительную часть составляют большеобъемные, включены в адресную программу дезактивационных работ на 2002 г.
Ориентировочный объем загрязненного грунта, выявленного работами 2001 г. на территории города, составляет приблизительно 370 м3, из которых не менее 43 м3 после селективной переборки должны быть сданы на контролируемое хранение в качестве твердых радиоактивных отходов. Общий объем изъятых при дезактивации в 2001 году силами РГЭЦ и ГУП “ПИЦЭР” РАО, в т.ч. и с УРЗ, выявленных в предыдущие годы, составил 84 м3. Динамика выявления и дезактивации твердых радиоактивных отходов на территории Санкт-Петербурга за последние 10 лет показана на рисунке 7.4.
Рис. 7.4. Динамика выявления и дезактивации радиоактивных отходов
На рисунке 7.5.
представлена динамика выявления УРЗ по годам, из которой видно, что за последнее десятилетие каждый год, в т.ч. и в 2001 г., появляются новые УРЗ в количестве от 50 до 100 УРЗ, что свидетельствует об актуальности данных видов исследований.Радиационное обследование общественных зданий и сооружений
проводится с 1989 г., но регулярными эти работы стали с 1993 г. По степени потенциальной опасности, в случае радиоактивного загрязнения, указанные объекты являются более значимыми, чем территория общего доступа, поскольку там выше плотность посещения гражданами в расчете на единицу площади, более продолжительное время нахождения человека в помещении и большие негативные общественно-политические последствия.Рис. 7.5. Динамика выявления участков радиоактивного
загрязнения на территории города по годам
Ниже приведены сведения об обследовании общественных зданий:
Таблица 7.2.
Количество обследованных общественных зданий и выявленных участков радиоактивного загрязнения
Год проведения работ |
Количество объектов |
Количество выявленных УРЗ |
1989 |
589 |
1545 |
1993 |
102 |
5 |
1994 |
71 |
27 |
1995 |
79 |
32 |
1996 |
36 |
24 |
1997 |
9 |
6 |
1998 |
12 |
10 |
1999 |
18 |
8 |
2000 |
75 |
19 |
2001 |
39 |
12 |
Начиная с 1999 г., в рамках мониторингового контроля, началось выборочное обследование зданий общеобразовательных учреждений: дошкольных, школьных (в первую очередь имеющих музеи боевой славы) и внешкольного образования. Впервые радиационное обследование всех школ и учреждений внешкольного образования, тогда, г. Ленинграда, было проведено в 1989-1990 г.г., при этом было выявлено и дезактивировано более 2908 радиоактивных предметов с МЭД ГИ, превышающей нормативные уровни. В основном, это были шкалы и стрелки различных приборов со светосоставом постоянного действия (СПД) или контрольные (рабочие) радиоактивные источники.
За последние годы при эпизодических обследованиях детских учреждений начали вновь выявляться участки радиоактивного загрязнения, что явилось основанием для проведения планомерных мониторинговых обследований. В 2000 г. при обследовании 67 детских учреждений в различных районах города было выявлено 25 ИИИ в помещениях 13-ти школ (в большинстве случаев в кабинетах физики) и 1 ИИИ - на территории спортивной площадки около школы.
Работами этого года радиометрическое обследование проведено в 32-х детских учреждениях, при этом в 5-ти из них (16% случаев) было выявлено 6 ИИИ, в т.ч.: в помещениях школьных музеев - 3 ИИИ, в кабинетах физики – 1 ИИИ, в Ломоносовском и Петродворцовом домах техничнского творчества - по 1-му ИИИ. Все ИИИ изъяты в установленном порядке и переданы на долговременное контролируемое хранение.
Наряду с детскими учреждениями, радиационное обследование помещений велось и на других объектах социальной сферы - театрах, музеях, в т.ч. и в зданиях восстанавливаемого Стрельнинского дворцово-паркового ансамбля. Общее количество выявленных УРЗ в помещениях муниципальных зданий города - 10. Все они дезактивированы, изъятые РАО переданы на долговременное контролируемое хранение.
Выявленные источники ионизирующего излучения характеризуются достаточно высокими максимальными значениями МЭкД гамма-излучения и достигают в помещениях 27,0 мкЗв/ч. Плотность потока a - и b -частиц на поверхности ИИИ не превышала фоновых значений. Большая часть выявленных ИИИ связана со светосоставами постоянного действия на основе солей радия, нанесенных на тумблеры, стрелки и шкалы приборов. Кроме того, среди ИИИ имеются контрольные источники и радиоактивные составляющие извещателей дыма.
Транзит радиационно-опасных грузов
Санкт-Петербург является крупным транспортным узлом внутрироссийских перевозок, экспортно-импортных грузопотоков, перевалки грузов между морским, речным, воздушным и сухопутным видами транспорта. Совокупность всего перечисленного привела к тому, что через город осуществляется как санкционированный, так и несанкционированный транзит радиационно-опасных
грузов.В последние годы значительно усилен радиационный контроль перевозимых грузов со стороны надзорных органов, прежде всего ГСЭН, и таможенных постов. Согласно действующим нормативным документам перемещение потенциально радиационно-опасных грузов, например партий металлолома, должно сопровождаться соответствующим санитарно-эпидемиологическим заключением органов Госсанэпиднадзора. Практически на всех таможенных переходах Ленинградской области введены в строй специализированные посты радиационного контроля.
Предпринятые меры позволили значительно сократить количество несанкционированных транзитных перевозок. В случае регистрации радиоактивного загрязнения транспортного средства или перевозимого им груза выясняется источник поступления и оперативно проводится дезактивационные мероприятия.
Анализируя результаты выполненных в 2001 году радиоэкологических работ можно сказать следующее:
Такой комплексный подход к решению радиоэкологических задач, реализуемый Администрацией Санкт-Петербурга в последние годы постепенно улучшает радиоэкологическую обстановку на территории города.
Радиационная обстановка в Ленинградской области
Как известно, население подвергается внешнему и внутреннему облучению ионизирующим излучением природных и искусственных источников. К природным источникам относятся космическое излучение и природные радионуклиды, содержащиеся в окружающей среде и поступающие в организм человека с воздухом, водой и пищей. При этом основной вклад в дозовую нагрузку населения (по различным данным от 40 до 75%) несет радиоактивный газ радон и его короткоживущие продукты распада в воздухе жилых, производственных и общественных зданий. Искусственные источники излучения разделяются на медицинские (диагностические и радиотерапевтические процедуры) и техногенные (искусственные и специально сконцентрированные человеком природные радионуклиды, генераторы ионизирующего излучения и др.).
Материалы о радиационной обстановке в Ленинградской области, представленные в данном разделе, взяты из специализированной базы данных, связанной с экологическими исследованиями на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области, которая создана и постоянно пополняется в Региональном геоэкологическом центре (РГЭЦ).
Радоноопасность Ленинградской области
Основной путь накопления радона в воздухе помещений связан с его поступлением непосредственно из грунтов, на которых построено здание или сооружение. Возведение над радоноопасными зонами зданий приводит к тому, что в них из недр Земли поступает поток грунтового воздуха, содержащий высокие концентрации радона, который, накапливаясь в воздухе помещений выше предельно допустимых уровней, создает радиологическую опасность для людей. Основным нормативным документом для контроля радонопасных зон являются ОСПОРБ-99, согласно которому территория считается радоноопасной если плотность потока радона (ППР) с поверхности почв превышает 80 мБк/м2с. По существующим нормам радиационной безопасности (НРБ-99), допустимая удельная активность (ДУА) эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) радона не должна превышать 200 Бк/м3 для эксплуатируемых и 100 Бк/м3 для вводимых в эксплуатацию зданий.
В середине 90-х годов, на основе анализа радиометрических, геологических, радиогеохимических и геофизических материалов, специалистами Регионального Геоэкологического центра, была составлена прогнозная карта районирования территории Ленинградской области по степени радоноопасности в масштабе 1:500000.
При выделении радоноопасных зон учитывались данные по содержанию урана радия и радона в различных геологических средах. В качестве заверки выявленных радоноопасных территорий, выполнялись измерения объемной активности (ОА) радона в почвенном воздухе. Для сравнение значений ОА радона с регламентируемыми ОСПОРБ-99 значениями ППР, специалистами РГЭЦ были проанализированы результаты совместных измерений этих параметров. Корреляционная зависимость между ними представлена на рисунке 1.7.6.
Анализируя график можно сделать следующие выводы: существует область малых значений, лежащая примерно в диапазоне 0-8 кБк/м3 для ОА радона и 0-17 мБк/м2*с, в пределах которой полученные значения недостоверны из-за значительных аппаратурно-методических ошибок и высокой природной дисперсии определяемых величин. Большие по величине парные значения формируют облако признакового пространства, большая ось которого соответствует уравнению линейной регрессии, с положительным коэффициентом корреляции в среднем составляющем 0,69. Хотя, коэффициент корреляции и не достигает 1, однако он является значимым, для данного количества точек. Этот график позволяет считать, что заверка радоноопасной территории по результатам измерений ОА радона является достаточно корректной, учитывае площадь исследуемой территории.
Рис. 7.6. Корреляционная зависимость между результатами измерений ОА радона и ППР.
По результатам работ выделены, как радоноопасные Выборгский, Приозерский, Волосовский, Кингисеппский и Бакситогорский районы. Радиоэкологические работы последних лет по муниципальным и хозрасчетным договорам в целом подтверждают и уточняют радоноопасные районы Лениниградской области (см. табл. 7.3.).
Таблица 7.3.
Результаты радонометрических исследований на территории Ленинградской области*
№ п.п. |
Район Ленинградской области |
ОА радона в почвен-ном воздухе, кБк/м 3Диапазон (среднее) |
ЭРОА радона в воздухе помещений, Бк/м 3Диапазон (среднее) |
1 |
Кингисеппский |
1-24 (10) |
2-80(15) |
2 |
Гатчинский |
1-400 (15) |
11-3700 (39) |
3 |
Ломоносовский |
До 4800 (Лопухинка) |
9-125 (16) |
4 |
Выборгский |
2-230 (30) |
10-250 |
5 |
г. Шлиссельбург |
--- |
2-135(14) |
6 |
Всеволожский |
1-18 |
--- |
7 |
Тихвинский |
1-36 (11) |
--- |
8 |
Киришский |
1-19(6) |
--- |
9 |
Лужский |
1-45 (12) |
--- |
10 |
Бокситогорский |
до 777 |
--- |
* по результатам работ РГЭЦ
В 2001 году сотрудниками Регионального геоэкологического центра (РГЭЦ) были обследованы 15 дошкольных образовательных учреждений (ДОУ) и 2 корпуса школы-интерната в г.Гатчине. По результатам экспрессной оценки в 6-ти ДОУ выявлены помещения, в которых среднегодовые значения ЭРОА радона превысили 100 Бк/м3, что подтверждено контрольными измерениями ФРЦ.. Для помещений детских учрежденииях г. Гатчины с повышенными значениями ОА радона в помещениях, составлены и реализованы проектные решения по их радонозащите. В частности введены в эксплуатацию 24 установки радоноподавления “Элион-132” (Антирадон). Выполненые специалистами ФРЦ контрольные измерения эффективности радоноподавления показали, что уровни ЭРОА радона снижены до значений ниже 30 Бк/м3.
Следует отметить, что на территории г. Гатчины ни один из ДОУ не находится в пределах радоноопасной зоны (п. Химози), где уровни ЭРОА радона в помещениях 1-х этажей деревянных строений достигают 3700 Бк/м
3.В течение 2001 года в различных районах территории области была выполнена оценка радоноопасности на площади около 250 Га, планируемых под размещение жилых и производственных объектов.
Природный радиационный фон Ленинградской области
Природный радиационный фон обусловлен космическим излучением (в т.ч. видимая, инфракрасная и ультрафиолетовая радиация Солнца, которая здесь не рассматривается) и излучением естественных радионуклидов, к которым относятся, в основном, калий-40 (0,00119% от валового калия) и радиоактивные ряды, образуемые ураном-238, торием-232 и в меньшей степени ураном-235 (их кларки 0.0003% ,0.0012% и 0.0000002% соответственно). Поскольку космическое излучение на уровне моря практически постоянно для диапазона широт, в которых лежит Ленинградская область, остановимся более подробно на распределении указанных радионуклидов.
Вариации массовых долей естественных радионуклидов в почвах и горных породах контролируются особенностями геологического строения .
Радиационный фон на большей части Ленинградской области характеризуется низкими значениями мощности экспозиционной дозы гамма-излучения (МЭД ГИ) и содержаниями радиоактивных элементов. Наименьшие значения отмечаются над озерами, болотами и заболоченными участками леса -МЭД ГИ до 1-2 мкР/ч, содержание урана - менее 1.10-4% , тория - менее 4.10-4% ,калия - до 1%. На залесенных задернованных площадях, пашнях МЭД ГИ несколько выше - от 3-5 до 10 мкР/ч, содержание урана- 1-2,5.10-4% ,тория - 6-8.10-4%, калия - 1,2-1,5%.
Природные повышенные поля гамма-излучения, значительные по площади (МЭД ГИ 20 и более мкР/ч), наблюдаются в трех районах Ленинградской области:
1) На севере и западе Карельского перешейка, где они соответствуют выходам на поверхность (или под маломощный чехол четвертичных отложений) гранитоидов Балтийского щита, слагающих Выборгский, Кузнеченский и другие мелкие массивы и содержащих повышенные концентрации радионуклидов: урана - 3,5-7,0.10-4%, тория - 12-52.10-4% и калия- 2,5 - 4 %. Размеры полей, выходящих на поверхность, не превышают по площади 20-30 кв.км.
2) В центральной части Ленинградской области повышение мощности экспозиционной дозы приурочено к горизонту сланцев (в основном диктионемовых) пакерортского горизонта нижнего ордовика, протягивающемуся в широтном направлении вдоль глинта почти на 300 км ( от Ивангорода до р.Сясь).
Повышенные гамма-поля фиксируются в этой полосе практически непрерывно, их ширина колеблется от первых сотен метров до 5-8 км. Диктионемовые сланцы характеризуются, в целом, высоким содержанием урана - более 20-50.10-4% (тория-8-15.10-4%), но иногда уран образует и рудные концентрации (более 100.10-4%).
3) В Бокситогорском районе (вдоль Тихвинской гряды) повышение естественного радиационного фона обусловлено выходом горизонта бокситоносных песчаников и глинистых бокситов нижне-каменноугольного возраста, прослеживающегося в северо-восточном направлении на 180 км.
Повышенные гамма-поля отвечают участкам наиболее высоких содержаний радиоактивных элементов в породах (урана более 20
.10-4% и тория - более 20.10-4% ), имеют четко видную форму (в плане) и размеры в первые квадратные километры.Техногенно-измененный радиационный фон
Под техногенно-измененным (повышенным) радиационным фоном обычно подразумевается попутная аккумуляция природных радионуклидов, вследствие различных техногенных процессов.
Для описываемого региона указанный фон может быть изменен при воздействии следующих антропогенных факторов:
- использование в качестве строительного сырья горных пород с повышенным содержанием ЕРН;
- сжигание органического топлива;
- деятельности ПО "ФОСФОРИТ", приводящего к перераспределению урана и его продуктов распада из диктионемовых сланцев;
- возможное загрязнение продуктами распада радия искусственных водных коммуникаций в случае использования вод из гдовского водоносного горизонта;
- аномальные концентрации радона в помещениях.
Действие последних двух факторов не актуально при рассмотрении проектирования транспортных потоков в Ленинградской области. Удельная эффективная активность ЕРН в стройматериалах , применяемых в городах Ленинградской области варьирует, как правило, в пределах
I-II класса (до 740 Бк/кг удельной эффективной активности радия, тория и калия) .Самым мощным источником поступления естественных радионуклидов в атмосферу является энергетика на органическом топливе - угле, сланце, нефти. Для описываемого региона наибольшее значение имеет Прибалтийская ТЭС, работающая на сланцах. Уран и его дочерние продукты распада в сланцах и углях в основном связаны с органической фракцией, в то время как торий и калий - с минеральной, вот почему в атмосферу улетучивается с дымовыми выбросами до 90% урана-238, от 28 до 60% радия-226, 78% тория. Помимо аэрозольного компонента в выбросах может присутствовать до 20% летучей золы. В результате деятельности Прибалтийской ТЭС вокруг нее образовалась зона повышенных концентраций естественных радионуклидов с радиусом примерно 40 высот труб станции. В указанной зоне произошло увеличение концентраций естественных радионуклидов (ЕРН) на порядок для верхнего слоя почвы (3 см). Концентрация естественных радионуклидов в факеле составляет до 50 мкБк/м
3 радия-226, до 10 мкБк/м3 тория-232 и до 100 мкБк/м3 урана-238 при фоне 1 мкБк/м3 воздуха. Не смотря на это, годовой прирост активности ЕРН составляет всего сотые-десятитысячные доли процента в депонирующих средах и держится на практически неизменном уровне для приземного слоя атмосферы.Деятельность ПО "Фосфорит" касается, в основном, района долины реки Луга к северу от г.Кингисепп. Из природных радионуклидов наибольшей миграционной способностью обладает радий-226. Миграция тория-232 и калия-40 возможна только в минеральной фракции твердого стока р. Луга. Деятельность ПО "ФОСФОРИТ" по добыче фосфоритов, залегающих ниже диктионемовых сланцев, и создание хвостохранилищ на берегу р.Луги приводит к тому, что речные воды сравнительно интенсивно выносят радий-226 в Лужскую губу, где он, в основном, осаждается на органической фракции донных отложений и железо-марганцевых конкрециях .
Искусственный радиационный фон
Искусственный радиационный фон определяется загрязнением природных сред искусственными радионуклидами - как продуктами деления, так и продуктами активации. Для данной территории наиболее характерно следующее:
- глобальные выпадения искусственных радионуклидов из атмосферы;
- выпадения радионуклидов вследствие аварии на Чернобыльской АЭС;
- последствия работы Ленинградской АЭС, исследовательских реакторов, морских ядерных энергетических установок;
- использование изотопов в промышленности, медицине, научных исследованиях, в автономных энергетических установкам (ИЭУ);
- техногенное неаварийное загрязнение ИИИ.
Степень изученности по теме "Общая оценка радиоактивного загрязнения Ленинграда и Ленинградской области" до 1986г. была весьма слабой. В 60-х годах проводилась аэрогамма-спектрометрическая съемка для изучения последствий ядерных взрывов и сопоставления вкладов во внешнее годовое облучение населения на территории СССР от различных источников излучений. Загрязнение Ленинградской области к середине 70-х годов в среднем составляло 3,7-4,6 ГБк/км2 (100-125 мКи/км2).
Глобальные выпадения искусственных радионуклидов из атмосферы.
С конца 50-х годов Радиевый институт имени Академика В.Г.Хлопина регулярно проводит измерения объемной активности цезия-137 в приземном слое атмосферного воздуха Ленинграда, а также кумулятивного накопления ряда радионуклидов на земной поверхности в окрестностях города, используя стационарную станцию в районе г. Зеленогорска.
Динамика глобальных выпадений цезия-137 в приземном слое, начиная с 60-х годов ,по данным Радиевого института, следующая:
1960-1965 гг. - 1 000-100 мкБк/куб.м
1965-1970 гг. - 100- 40 мкБк/куб.м
1970-1975 гг. - 40-10 мкБк/куб.м
1975-1980 гг. - 10-1 мкБк/куб.м
1980-1986 гг. - 1-0.3 мкБк/куб.м
1986
г. -до 10 000 мкБк/куб.м.В последующие годы объемная активность в приземном воздухе начала быстро спадать и сейчас достигла почти до аварийного уровня.
По данным этих измерений на 1985 год региональная плотность загрязнения цезием-137 составила 2,5 ГБк/км(70 мКи/км ). После аварии на ЧАЭС было зафиксировано увеличение плотности выпадения цезия-137 в 2,8 раза (7000 Бк/м
2 против 2500 Бк/м2) или 200 мКи/км2 . Одновременно отмечалось резкое увеличение плотности загрязнения рутением-106 (на три порядка) и церием-144 (на два порядка). В настоящее время концентрация последних, исходя из их периодов распада (для рутения-106 -368 дней, для церия-144 - 284,3 дня), упали до величин регионального фона 1981-82 гг.Соотношение цезия-137 и стронция-90 в глобальных выпадениях по литературным данным равнялось 1,6. В выпадениях после аварии на ЧАЭС это соотношение в исследуемом районе было близко к 10, то есть в радиоактивном облаке радионуклиды цезия резко преобладали над радиоактивным стронцием.
На сегодняшний день установлено, что мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения в 0,01 мкЗв/ч на высоте одного метра над поверхностью земли создается при удельной активности пленочного источника цезия-137 равной 4,25 - 5.76 ГБк/км
2 (115 - 156 мКи/км2), то есть глобальный фон радиоактивных выпадений до аварии на ЧАЭС не превышал 0,01 мкЗв/ч.Выпадения радионуклидов, вследствие аварии на Чернобыльской АЭС.
В результате аэрогамма-спектрометрических работ масштаба 1:200 000, проведенных ГГП "Невскгеология" была оконтурена площадь, в пределах которой наблюдается загрязнение осадками ЧАЭС. Она расположена в западной части Ленинградской области южнее Финского залива. Ореол радиоактивного загрязнения, в целом, протягивается в юго-восточном направлении на 190 км, от Нарвского залива до границы с Новгородской областью, при ширине до 70 км. Поверхностная активность цезия-137 достигает 1.5 Ки/км2 .
Остальная часть территории практически не затронута осадками аварийных выбросов, за исключением небольших по площади участков на Карельском перешейке с поверхностной активностью (плотностью загрязнения) 0,25-0,5 Ки/км
2.Изучение ореола загрязнения АГС-съемкой масштаба 1:25 000 начато в 1988 г, и продолжено в 1990 г (74,78) аэрогеофизической экспедицией ГГП "Невскгеология".
Техногенные повышения гамма-поля ( от 20-25 мкР/ч и выше) выделяются в западной части области в виде полосы субширотного направления, протягивающейся на 100 км от Лужской губы через Кингисепп-Волосово до п. Березнево. Ширина ореола колеблется от 12-15 км (на западе) до 3-10 км
( на востоке).Гамма-поле в пределах ореола характеризуется интенсивностью гамма-излучения до 40-50 мкР/ч. Общая площадь ореола в изолиниях 0,25-0,5 Ки/кв.км занимает свыше 16 тыс.кв.км, более высокие значения поверхностной активности цезия-137 в пределах ореола имеют мозаичное строение и составляют в изолиниях 0,5-1 Ки/кв.км - 4700 кв.км и 1-2 Ки/кв.км -560 кв.км. К настоящему времени активность обусловлена в основном цезием-137 .
Радиоактивное облако, образовавшееся в начале аварии и по тому относительно обедненное стронцием-90, пройдя по трассе Беларуссия - Калининградская обл.-западная часть Курземского полуострова - восточное побережье Швеции - Финляндия - Ленинградская -Новгородская - Тверская области , привело к тому, что наиболее значимые по уровням загрязнения цезием-137 площади (для северо-западной территории бывшего СССР) оказались в Ленинградской области.
Вертикальное распределение искусственных радионуклидов для почв описываемого региона характеризуется тем, что 80-90 % всей "активности" сосредоточено в верхних 5-10 см почвы.
Выпавший радиоцезий оказался достаточно быстро связан растительностью, что повлияло на его незначительную миграцию, как по вертикали, так и по горизонтали. Такая зависимость характерна для всех типов ландшафтов, однако для разрабатываемых месторождений торфа это накладывает определенные ограничения, так как торф снимается послойно и возможно вторичное обогащение радиоцезием продукции торфоразработок при снятии верхнего слоя.
Миграция выпавшего радиоцезия наиболее интенсивно шла в первое время после выпадения, чем и объясняются локальные "пятна" загрязнения в понижениях рельефа, под водостоками и т.д.
В настоящее время миграция изотопов составляет несколько процентов в год, что и объясняет восстановление доаварийного уровня радиоактивности воды в поверхностных водотоках уже в 1987 г.
В Ленинградской области действует ряд промышленных предприятий, использующих радиоизотопную продукцию (см. табл. 7.4). Наиболее “ядерно-насыщенным” является район г. Сосновый Бор. НИТИ (г. Сосновый Бор) предназначен для отработки наземных прототипов перспективных ЯЭУ. В составе исследовательской базы института функционируют: два стенда-прототипа с водо-водяными реакторами мощностью около 100 МВт; хранилища свежего и отработавшего ядерного топлива; исследовательские лаборатории, работающие с закрытыми и открытыми ИИИ.
Таблица 7.4
Перечень наиболее крупных радиационно-опасных предприятий и объектов Ленинградской области
№ |
Наименование предприятия |
Вид радиационно опасного оборудования |
||
генераторы излучения |
РеакторЫ крит. сборки хранение топлива |
хранение РАО |
||
1 |
Выборгский судостроительный завод г.Выборг |
РИП 137Cs - 1,1х1010Бк*25 шт., 3,0х1011Бк*7 шт. РИП 192Ir 8,1х1011Бк*12 шт., 1,3х1012Бк*2 шт. , 1,9х1012Бк*7 шт. |
||
2 |
Средне-Невский судостроительный завод Пос. Понтонный |
РИП Tm-170 4,0х1011БкРИП 192Ir 5,6х1011Бк*4 шт., 8,1х1011Бк*7 шт., 1,9х1012БкРИП Cs-137 1,1х1010Бк*3 шт. |
||
3 |
Судостроительный завод Пелла/ пос.Отрадное |
РИП Ir-192, 1,8х1011Бк |
||
4 |
Петербургский ИЯФ им. Константинова г. Гатчина |
РИП Tm-170 5,9х1011БкРИП Ir-192 8,1х1011Бк*16 шт.РИП Cs-137 9,4х1011Бк*6 шт. |
2 исслед. Реактора 1 критич. Сборка бассейн-хранилище ОТВС 2,0х10 16Бк |
Хранение ТРО и переработка ЖРО |
5 |
Ленинградский СК "Радон" Сосновый Бор |
ж/б емкости Со-60, Cs-137, Sr-90, Ir-192,Pu -239 и др. Суммарная активность 2,0х1016 Бк |
||
6 |
Научно-исследовательский технологический институт, Сосновый Бор |
Стенды-прототипы транспортных ЯЭУ 2 водо-водяных реактора мощностью около 150 Мвт |
Имеются хранилища "свежего" и отработавшего ядерного топлива РАО передаются на ЛСК "Радон" |
На территории института разворачивается строительство головного блока АЭС с ВВЭР-2000 с необходимой инфраструктурой.
На базе НИТИ в 1995 г. создан уникальный Научно-промышленный центр (НПЦ) атомной энергетики, работа которого основана на опытной эксплуатации ЯР нового поколения ВВЭР-640. Это первый в мире научный центр, в составе которого имеется действующий ядерный реактор корпусного типа. Реакторы этого типа благодаря своей надежности, безопасности и малым размерам применяются у нас в основном для военных целей на кораблях и подводных лодках. Исторически НИТИ всегда являлся последней инстанцией перед пуском в серийное производство новых образцов судовых энергетических установок на корпусных реакторах.
Кроме ВВЭР-640, который эксплуатируется не только как экспериментальная установка, но и как источник электроэнергии, НПЦ включает в себя еще 4 исследовательских стенда.
Петербургский ИЯФ им. Б.П. Константинова (г. Гатчина) имеет в своем составе постоянно функционирующий исследовательский реактор мощностью около 5 МВт, строящийся исследовательский ядерный реактор пиковой мощностью до 100 МВт, радиохимические, радиобиологические и материаловедческие лаборатории, оборудованные "горячими камерами" и боксами, а также хранилища РАО.
На сегодня наибольшую опасность представляют предприятия (объединения), имеющие значительное количество РИП и ГДС, перезарядные камеры для головок ГДС, хранилища ИИИ в закрытом (ампулированном) виде, мощные ГОУ. К этой категории относятся все крупные машиностроительные и судостроительные заводы, которые по своей технологии не могут работать без гамма-дефектоскопии.
Кроме перечисленных предприятий нельзя упускать из виду и расположенную в Финляндии на расстоянии 200 км от территории Ленинградской области Ловинскую АЭС.
Ежегодно сотрудниками РГЭЦ на территории Лениниградской области находится значительное количество участков радиоактивного загрязнения. Так в период с 1997 по 2001 год было выявлено 193 УРЗ, 71 из них - дезактивировано. Основное количество УРЗ в течение этих лет было обнаружено:
Следует особо отметить последнее. Через Ленинградскую область происходит санкционированный транзит радиоактивных грузов. Основные составляющие этого грузопотока определяются потребностями радиационно-опасных объектов (энергетическими и исследовательскими реакторами, стендами и т.п.), а также транзитом через порты Финского залива экспортных и импортных радиоактивных грузов. Кроме санкционированных перевозок радиоактивных грузов, встречается перевоз обычных грузов, имеющие, тем не менее, повышенные уровни радиоактивности (несанкционированный транзит). По результатам радиационного контроля выяснено, что доля случаев радиоактивного загрязнения (нарушение правил перевозки) составляет 0,15 – 0,3% из общего числа составов, что соответствует примерно одному грузовому составу на 1000 поездов. При этом за последние годы зафиксированы следующие негативные факты:
Оценивая радиоэкологическую обстановку районов Ленинградской области можно сформулирвать следующие выводы:
С точки зрения расположения потенциально опасных ядерных объектов наиболее важными являются гг. Сосновый Бор и Гатчина, а также Логинская АЭС, расположенная на территории Финляндии.
По плотности загрязнения техногенными осадками, выпавшими в результате аварии на Чернобыльской АЭС, на "первое" место выходят Волосовский, Кингисеппский, Лужский и Гатчинский районы.
Существует проблема, связанная с несанкционированным транзитом радиоактивных грузов.
Степень радоноопасности определяется геологическими причинами, из которых важнейшей является содержание урана в горных породах, формирующих геологическое пространство под зданиями. Наиболее высокие уровни радона в жилищах и почвенном воздухе были обнаружены в Выборгском и Гатчинском районах, а также в п.Лопухинка Ломоносовского района.