Навчальний посібник Затверджено рішенням Центральної методичної ради здму протокол №9 від 21. 05. 2009 Запоріжжя 2009
| Вид материала | Документы |
- Затверджено рішенням Центральної методичної ради Запорізького державного медичного, 1450.14kb.
- План методичної роботи Лобойківської сзш на 2008-2009 навчальний рік Затверджено, 68.96kb.
- Затверджено Вченою радою Вінницького національного технічного університету як навчальний, 2268.74kb.
- Міське будівництво та господарство Київ 2010, 1366.79kb.
- Впровадження інтерактивних методів навчання на заняттях англійської мови (навчально, 3448.66kb.
- Зпрограми підготовки магістрів керівників проектів та програм, 163.51kb.
- Зпрограми підготовки магістрів державного управління, 912.55kb.
- М. Слов’янськ Затверджено рішенням педагогічної ради дошкільного навчального закладу, 642.58kb.
- Фортеця в Меджибожі, 314.72kb.
- Сучасні освітні технології Укладач, 753.67kb.
В табл. 8 наведені середні величини ексхаляції радону для деяких регіонів України.
Таблиця 8
СЕРЕДНІ ВЕЛИЧИНИ ЕКСХАЛЯЦії РАДОНУ ДЛЯ
ДЕЯКИХ РЕГІОНІВ УКРАЇНИ
| Район | Тип ґрунту або породи | Значення ексхаляції,Бк∙м-2∙с-1 |
| м. Дніпропетровськ | чорнозем | 9,0 |
| м. Запоріжжя | чорнозем | 5,0-8,5 |
| Узбережжя Азовського моря | піщаний | 1,0 |
| Кіровоградська область | скальні породи відвалів | 34-94 |
| м. Жовті Води | чорнозем | 13 |
Вміст радону в ґрунтовому повітрі відповідає характеру сукупності метеорологічних чинників. Зниження атмосферного тиску викликає збільшення вмісту радону в надґрунтовому повітрі; підвищення – зменшує цю концентрацію.
Обмерзання і сніговий покрив заважають надходженню радону в повітря, що сприяє його накопиченню в ґрунтах. Найвищі концентрації радону в ґрунті спостерігаються під найбільш товстим крижаним покровом.
Низкою досліджень встановлено, що замерзлі ґрунти, а також торф'яні і глинисті ґрунти містять більше радону, ніж вологі піски, в яких рухомими ґрунтовими водами радон легко витягується. Залежність вмісту радону в ґрунті на глибині 25 см від зміни атмосферного тиску показана в табл. 9.
Таблиця 9
ЗМІНА ВМІСТУ РАДОНУ В ҐРУНТІ
в ЗАЛЕЖНОСТІ ВІД ЗМІНИ АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ
| Концентрація радону, 10-14 кюри∙кг-1 | Характер зміни атмосферного тиску |
| 1,36 | пониження |
| 1,86 | підвищення |
| 0,66 | пониження |
У суху та вітряну погоду велика частина радону переходить з верхніх шарів ґрунту в атмосферу. У зв'язку з цим концентрація радону в ґрунтах помітно змінюється з глибиною. Так, з табл. 10 видно, що по мірі взяття проб з великих глибин концентрація радону в них підвищується як навесні, так і зимою.
Таблиця 10
КОНЦЕНТрАЦіЯ РАДОНУ В ҐРУНТІ
| Глибина, см | Концентрація Rn 10-9 кюрі∙л-1 | |
| весна | зима | |
| 25 | 0,1 | 0,8 |
| 75 | 0,2 | 0,82 |
| 150 | 0,7 | 0,9 |
| 200 | 0,98 | 1,1 |
Швидкість надходження радону з ґрунтів в атмосферу схильна до сезонних коливань і знаходиться у вираженій залежності від метеорологічних умов.
Середня концентрація радону на відкритому повітрі залежить від багатьох чинників, таких як температура, швидкість вітру, тиск та ін. Середньодобове значення концентрації радону в атмосферному повітрі взимку в 3 - 4 рази нижче, ніж влітку.
Залежно від геохімічних умов залягання радію міграція радону відбувається або в газоподібному стані, або разом з водою. Розчинність радону у воді представляє зворотню функцію температури. Чим вище температура довкілля, тим менше концентрація радону у воді, і навпаки. Тому при температурі замерзання води концентрація радону в ній підвищується приблизно в два рази в порівнянні з розчинністю при температурі 18-20ºС.
Як видно з табл. 11, після дощу або в замуленому ґрунті концентрація радону помітно підвищується. Найбільш високі концентрації радону спостерігаються в глинистих ґрунтах і дуже зруйнованих та змінених гірських породах. Низькі концентрації радону спостерігаються в чистих вапняках і пісках.
Таблиця 11
Коливання КОНЦЕНТРАЦІЇ РАДОНУ В ҐРУНТОВОМУ ПОВІТРІ ПРИ РІЗНОМУ його СТАНІ
| Стан ґрунту (верхній шар) | Радіоактивність, 10-14 кюри∙мл-1 | Стан ґрунту (верхній шар) | Радіоактивність, 10-14 кюри∙мл-1 |
| Напівсухий | 0,128 | Дуже вологий | 4,31 |
| Замерзший | 0,171 | Занесений мулом | 12,10 |
| Розмокший | 0,255 | Після сильного дощу | 23,80 |
Найбільше значення концентрації радону в ґрунтовому повітрі спостерігається в період танення снігу і в зимовий період, коли вихід еманацій з ґрунту в атмосферне повітря особливо утруднений. В табл. 12 наведені середні величини вмісту радону в повітрі.
Таблиця 12
ВМІСТ РАДОНУ В ПОВІТРІ
| Досліджувана область | Вміст радону, Бк∙м-3 |
| Ґрунтове повітря | 11,1∙103 |
| Суша | 5,18 |
| Альпійські області | 11,1 |
| Морське узберіжжя | 0,37 |
| Океан та віддалені від суші острови | 0,37 |
Підвищений вміст радону і його дочірніх продуктів є атрибутивною властивістю печер. Підземні води не характеризуються як важливе джерело радону в печерах, проте інколи вони мають високі концентрації радону і можуть служити його постачальником в деяких печерах.
У 1990 році Британською експедицією виконані виміри радону і його дочірних продуктів в печерах різних регіонів колишнього СРСР, включаючи Західну Україну і Крим. У більшості печер зроблені маршрутні виміри, а в печері Мармуровій реалізована річна програма режимних досліджень, що дозволила виявити закономірності просторової і сезонної мінливості радону.
Високі рівні радону виявлені в печерах Західної України і Мармуровій печері в Криму. Вміст радону в них має велику просторову мінливість і виразний сезонний хід з літнім максимумом і зимовим мінімумом.
У 1991-1992 рр. Київським карстолого-спелеологічним центром проведені роботи з вивчення радону в печерах у ряді регіонів України і інших держав СНД. Отримані результати збігаються з результатами Британської експедиції і представляють великий науковий і практичний інтерес.
4.2. Радон у воді
Радон належить до газів, які добре розчиняються у воді, тому підземні води легко насичуються радоном. З підвищенням атмосферного тиску вміст радону в природній воді пропорційно збільшується.
Радон потрапляє у воду з ґрунту, а також гранітів, базальтів та піску з якими стикаються водоносні шари. Тому концентрація радону у водах залежить від концентрації материнських елементів в гірських породах, що омиваються нею, коефіцієнта еманування, пористості або тріщиноватості гірських порід і швидкості руху води (витрат потоку).
Рихлі або тріщинуваті породи характеризуються підвищеними концентраціями радону (зони тектонічних порушень, кора вивітрювання та ін.). Кристалічні породи зазвичай мають вищу концентрацію урану, ніж середні осадові породи. Прикладом породи, що має підвищену концентрацію урану, є граніти, сиєніти, пегматити, кислі вулканічні породи, а також кислі гнейси.
Підземні води масивів тріщин кислих кристалічних порід зазвичай відрізняються найбільш високою концентрацією радону, яка досягає 500 Бк∙л-1 і вище. Значно нижча концентрація радону у водах основних вивержених порід. Води тріщин вапняків, піщаників, сланців зазвичай мають концентрацію радону в межах 10-100 Бк∙л-1. Проте, в окремих випадках і в цих породах можуть зустрічатися підвищені концентрації радону.
Підземні води в горизонтах ґрунтових вод, що залягають недалеко від поверхні, зазвичай мають нижчу концентрацію радону, що дорівнює менше 50 Бк∙л-1. У поверхневих водах концентрація радону не перевищує 2-5 Бк∙л-1, головним чином, через те, що радон встигає розпастися протягом існування води в поверхневих умовах або перейти в атмосферу за рахунок аерації.
Залежно від геологічних і гідрогеологичних умов у різних районах Землі створюються умови для формування широкого спектру фонових концентрацій радону. Разом з районами із зниженими фоновими концентраціями радону у водах є території з дуже високим, «ураганним» вмістом радону. Такі території виявлені в Бразилії, Індії, Канаді. Відомі джерела з високими концентраціями радону в Ірані. Підвищеними фоновими концентраціями радону характеризуються скандінавські країни. Багаточисельні зони з високою концентрацією радону у водах виявлені в США. В Росії виявлені зони з концентрацією радону у воді 300-400 Бк∙л-1.
Мал. 3. Область Українського кристалічного масиву.
На території України існують виходи скелястих порід, збагачених ураном і торієм. Такі райони є в Дніпропетровській, Запорізькій, Житомирській, Кіровоградській та інших областях України (мал. 3), де проходить область Українського кристалічного масиву, води якого збагачені радіонуклідами, зокрема, радоном.
З точки зору геології 40% території України є радононебезпечними. Про це свідчать результати досліджень вмісту радону в підземних водах. Усереднена величина об'ємної активності радону в підземних водах для регіонів, розташованих в зоні Українського кристалічного масиву дорівнює 261 Бк∙л-1 (максимальна величина 2660 Бк∙л-1 для Черкаського регіону). Для районів, що розташовані поза цим масивом, усереднена об'ємна активність радону в підземних водах дорівнює 37 Бк∙л-1.
За даними Запорізької обласної санепідстанції вміст радону в підземних джерелах питного водопостачання в Запорізькій області в місцях залягання Українського кристалічного масиву складає 48,2 Бк∙л-1, в інших районах 11-16 Бк∙л-1.
Доза опромінення, що обумовлена радоном у воді, створюється частково за рахунок надходження води через органи травлення, і частково за рахунок надходження через органи дихання продуктів розпаду радону.
Розчинений у воді радон надходить через шлунковий тракт в організм людини, але в цій кількості радон безпечний, тому що з витікаючої з крану води він практично весь і відразу ж переходить у повітря. Інша справа – проблема накопичення виділеного з води радону в повітрі ванної кімнати або кухні – це, знову ж таки, вищеназвана проблема вдихання повітря з підвищеною концентрацією радону.
Способом зниження концентрації радону у питній воді є - кип’ятіння, оскільки при кип’ятінні води або приготуванні їжі значна кількість радону випаровується. Але найбільш ефективний спосіб пониження концентрації радону у питній воді - це використання фільтрів на основі активованого вугілля.
Один з найбільш доступних і ефективних методів зниження вмісту радону у воді в процесі водопідготовки на міських очисних спорудах є аерація - бульбашки повітря пропускаються через товщу води, насичуються радоном і видаляються знову в повітря. Тому для споживачів міської водопровідної мережі проблеми радону не існує. Якщо ж вживається вода з індивідуальних свердловин, то потрібно пам'ятати про те, що деякі фільтри на основі активованого вугілля (залежно від їх якості) дуже ефективні і здатні видалити до 99.7% радону. Правда з часом цей показник може падати до 79%.
Через різноманітність умов радононакопичення у водах в різних країнах затверджені різні величини гранично допустимих концентрацій радону, які обмежують використання вод з високим вмістом радону. Так, у Фінляндії та Швеції гранично допустимі концентрації встановлені на рівні 300 Бк∙л-1, в Ірландії - 200 Бк∙л-1, в Росії – 60 Бк∙л-1 (за відсутності у воді інших радіоактивних речовин).
Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97) п. 8.6.4. встановлюють гігієнічні нормативи на вміст радону у воді джерел питного і господарського водопостачання. Рівень дії для 222Rn в джерелах господарсько-питного водопостачання складає 100 Бк∙л-1.
У разі використання води артезіанських свердловин для господарсько-питного водопостачання або реалізації води артезіанських та інших джерел через торгівельну мережу, кожне джерело (свердловина або група свердловин, які використовуються одночасно) повинно мати документ радіаційної якості води.
Дослідження води на вміст радону проводиться в атестованій лабораторії. Проба води, об'ємом близько 1 літра, відбирається для аналізу в герметичну посудину. Аналіз має бути проведений якомога раніше з моменту відбору проби. Перевірка якості води повинна проводитись не рідше як один раз на п'ять років.
Відомо, що дія радону з води зводиться до його інгаляційного надходження. Встановлено, що коефіцієнт переходу радону з води в повітря приміщення дорівнює (0,5-1,0)∙104. Якщо кількість радону у воді відповідає нормативу 100 Бк∙л-1 це дає додаткову кількість радону в повітря приміщення приблизно 10 Бк∙м-3, що складає фонову величину вмісту радону в житлових приміщеннях.
Лише при значному перевищенні нормативу радону у воді, його внесок в дозу опромінення може бути порівнянним з внеском радону, який надходить з ґрунту або будівельних матеріалів.
Приватні свердловини не буряться на глибину тих геологічних горизонтів, які містять велику кількість радію. Але радон може спостерігатись в помітних кількостях навіть в неглибоких свердловинах і колодязях, що свідчить про необхідність проведення вимірювань.
Санітарна служба Запорізькій області веде постійний моніторинг природної радіоактивності питної води підземних джерел питного водопостачання. Актуальність проведення радіаційного моніторингу в області пов'язана з тим, що значна частина її території розташована на Українському кристалічному масиві, де спостерігається вихід на поверхню скелястих порід, і підземна вода збагачується великою кількістю урану і радону. При цьому близько 40% населення області споживає воду з підземних джерел водопостачання.
З метою зниження доз опромінювання населення, реалізовуючи вимоги Закону України «Про захист людини від дії іонізуючого випромінювання» Запорізька обласна санітарно-епідеміологічна станція підготувала «Програму захисту населення Запорізької області від дії іонізуючого випромінювання на 2003-2010 роки», яка була затверджена рішенням сесії обласної ради № 9 від 24.12.2002.
У програмі передбачено проведення радіологічного моніторингу навколишнього природного середовища, у тому числі і питної води. Передбачено і низку організаційних заходів на підставі яких паспорт на свердловини, що тільки відкриваються на території області, не видається без проведення радіологічного контролю. Крім того, радіологічна лабораторія обласної СЕС веде вибірковий (плановий) контроль радіоактивності води зі свердловин, що діють. Внаслідок цієї роботи лише за 5 років проведено дослідження радіоактивності води з понад 280 свердловин.
Контроль радіоактивності питної води ведеться в тісній взаємодії з Запорізьким центром стандартизації, метрології і сертифікації, який контролює проведення цієї роботи.
Оскільки Запорізька область розміщена на 4 геологічних утвореннях: Українському кристалічному масиві, Приазовській гряді, Кінсько-Ялинській і Причорноморській западинах, отримані за останні роки результати досліджень групувалися за ознакою району відбору проб.
Мал. 4. Ефективні дози опромінення населення, що споживає воду з артезіанських свердловин (мкЗв∙рік-1).
На підставі отриманих даних була розрахована ефективна річна доза опромінювання населення за рахунок споживання води, яка надходить з різних геологічних утворень.
Аналіз результатів досліджень підтвердив, що найбільшу природну радіоактивність мають підземні джерела води, розташовані в зоні залягання Українського кристалічного масиву.
Природно, що і річна доза опромінення, яку отримує населення за рахунок питної води зі свердловин, розташованих в зоні його залягання, достатньо висока і може складати більше 700 мкЗв на рік (мал. 4). Доза опромінення населення, що використовує воду із свердловин інших геологічних утворень, в 4-6 разів менша.
Вода, в якій містяться великі концентрації радону, використовується в санаторно-курортних закладах з лікувальною метою (додаток 1).
За радіоактивністю визначають чотири основні групи підземних вод: радонові, радієві, радоново-радієві, уранові. Основне лікувальне значення мають радонові води.
З лікувальною метою застосовують води з концентрацією радону від 185 до 7400 Бк∙дм-3. При невеликих концентраціях радону у воді (185-555 Бк∙дм-3) застосовують особливі методики лікування (проточна вода у ванні, бассейн з радоновою водою).
Вивчення дії радонової води різної концентрації (від 1480 до 7400 Бк∙дм-3) показало, що з підвищенням концентрації збільшується протизапальна, знеболююча, іммунокорегуюча дія цієї води. Однак, одночасно відмічається поява негативних реакцій окремих систем організму (вегетативної, нервової системи, симпато-адреналової та ін.). В зв'язку з цим частіше використовують радонові води з концентрацією 740, 1480, 2960 Бк∙дм-3, і значно рідше 7400 Бк∙дм-3 і більше.
Критерієм для віднесення мінеральних вод до лікувальних радонових вважається вміст радону 185 Бк∙дм-3.
Враховуючи той факт, що води з концентрацією радону, яка перевищує 7400 Бк∙дм-3 на родовищах мінеральних вод України не виявлені, радонові води за концентрацією діляться на:
- радонові низької концентрації – 185-740 Бк∙дм-3 (5-20 нКі∙дм-3);
- радонові середньої концентрації – 740-3700 Бк∙дм-3 (20- 100 нКі∙дм-3);
- радонові високої концентрації – більше 3700 Бк∙дм-3 (більше 100 нКі∙дм-3);
Радонові води використовуються у вигляді водних і грязевих ванн, повітряних інгаляцій, для еманаторів. Вони застосовуються при захворюваннях серцево-судинної і нервової систем, гінекологічних і урологічних захворюваннях, захворюваннях шкіри, органів дихання, травлення, опорно-рухового апарату та обміну речовин.
Радонові води застосовуються переважно для ванн, рідше для пиття та інгаляції. Є досвід питного вживання радонових вод в Польщі для лікування діабету.
4.3. Радон у приміщеннях