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.
Останнім часом радон і продукти його розпаду розглядаються як одне з основних джерел опромінення людини природного походження, при цьому серйозну небезпеку представляє радон в житлових приміщеннях.
За оцінками НКДАР населення промислово розвинутих країн біля 80% часу проводить всередині житлових і виробничих приміщень.
Всередині приміщень продукти розпаду радону накопичуються за рахунок виділення радону з ґрунту під будівлями, будівельних матеріалів, артезіанської води і природного газу, що використовується населенням. Ці обставини, разом з довготривалим перебуванням людей в приміщеннях роблять продукти розпаду радону в повітрі головним компонентом фонового опромінення людини.
У звязку з цим люди опромінюються в основному всередині приміщень. Нище наводяться середньорічні ефективні дози для різних регіонів України при 80% часі перебування всередині приміщення (табл. 13).
Таблиця 13
Середньорічні ефективні дози від радону при 80%
часі перебування в приміщенні для різних
регіонів України
| Область | Доза мЗв | Насе-лення, (млн. чол.) | Область | Доза мЗв | Насе-лення, (млн. чол.) |
| Вінницька | 4,8 | 1,85 | Миколаївська | 2,2 | 1,32 |
| Волинська | 2,2 | 1,07 | Одеська | 4,8 | 2,55 |
| Дніпропетровська | 3,1 | 3,77 | Полтавська | 2,2 | 1,71 |
| Донецька | 4,8 | 5,06 | Рівненська | 3,1 | 1,19 |
| Житомирська | 2,2 | 1,46 | Сумська | 2,2 | 1,37 |
| Закарпатська | 2,2 | 1,29 | Тернопільська | 3,1 | 1,17 |
| Запорізька | 5,2 | 2,04 | Харківська | 2,2 | 3,02 |
| Івано-Франківська | 2,2 | 1,46 | Херсонська | 5,2 | 1,25 |
| Київська | 2,2 | 4,49 | Хмельницька | 2,2 | 1,49 |
| Кіровоградська | 4,8 | 1,2 | Черкаська | 5,2 | 1,48 |
| Кримська АР | 2,2 | 2,55 | Чернівецька | 2,2 | 0,94 |
| Луганська | 2,2 | 2,71 | Чернігівська | 3,9 | 1,32 |
| Львівська | 2,2 | 2,74 |
Середньорічна ефективна доза від радону для України з врахуванням чисельнності населення в областях дорівнює 2,4 мЗв.
До підвищення концентрації радону призводить відсутність вентиляції і ретельна герметизація приміщень, що характерно для регіонів з холодним кліматом.
Радон може надходити через ґрунтову підлогу, тріщини в бетонній підлозі і стінах, через дренаж підлоги, водостоки, стики, тріщини або пори в стінах з пустотілих блоків, з будівельних матеріалів.
Основні джерела надходження радону в повітря приміщень: ґрунти, що складають геопідоснову будівлі; підсипки, що облаштовуються навколо або під будівлею; урановмісні будівельні матеріали, вода артезіанських свердловин і природний газ, що використовується населенням.
Радон концентрується в повітрі всередині приміщень тільки тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища.Концентрація радону на перших поверхах і в підвалах може значно перевищувати концентрацію радону в повітрі поза приміщеннями, і його активність може досягати кількох тисяч Бк∙м-3. В приміщеннях з поганою вентиляцією радон і його ДПР можуть накопичуватись в десятикратній кількості в порівнянні із зовнішнім повітрям.
Надходячи всередину приміщень тим чи іншим шляхом (просочуючись через фундамент і підлогу з ґрунту або вивільняючись з матеріалів, використаних в конструкціях будинку), радон накопичується в них. В результаті у приміщеннях можуть виникати доволі високі рівні радіації, особливо, якщо будинок стоїть на ґрунті з відносно підвищеним вмістом радону, або якщо під час його будівлі використали матеріали з підвищеною радіоактивністю.
Герметизація приміщень з метою утеплення тільки погіршує справу, так як при цьому ще більше затрудняється вихід радіоактивного газу з приміщення.
В кінці 70-х років будівлі, всередині яких концентрація радону в 5000 разів перевищувала середню його концентрацію зовні в повітрі, були виявлені в Швеції і Фінляндії. В 1982 році, будівлі з рівнями радіації, що в 500 разів перевищували типові значення в зовнішньому повітрі, були виявлені в Великій Британії і США, з того ж часу в обох країнах було виявлено житла з концентрацією радону, приблизно такою ж, як його максимальні концентрації в житлових будинках в скандинавських країнах.
Вплив радіації на організм людини при знаходженні в приміщенні складається з зовнішнього та внутрішнього опромінення. Зовнішнє опромінення в приміщеннях створюється за рахунок гамма-випромінюючих природних радіонуклідів, наявних в будівельних матеріалах. При цьому чим більший вміст цих радіонуклідів, тим вищі рівні гамма-випромінювання. Внутрішнє опромінення створюється радоном при потраплянні його в органи дихання.
Згідно чинних нормативів (НРБУ-97) в існуючих будівлях та спорудах з постійним перебуванням людей потужність поглиненої дози (ППД) гамма-випромінювання в повітрі приміщень не повинна перевищувати 122 пГр.сек־1 (50 мкР.год־1). При введенні будівельних об’єктів в експлуатацію, де передбачено постійне перебування людей, ППД гамма-випромінювання в повітрі не повинна перевищувати 73 пГр.сек־1 (30 мкР.год־1).
Внутрішнє опромінення людей, що мешкають в будівлях, як було зазначено вище, визначається 222Rn і продуктами його розпаду. 222Rn, що є продуктом розпаду 226Ra, дифундує із грунту та будівельних конструкцій в повітря житлових і виробничих приміщень і разом з продуктами його розпаду при вдиханні потрапляє в легені, опромінюючи легеневу тканину.
Усі будівельні матеріали, які виготовляються із викопної сировини мають ту чи іншу природну радіоактивність.
Взагалі, близько 3% будівельних матеріалів мають концентрацію природних радіонуклідів, що перевищує нормативну. Це насамперед гірські породи (граніт, різного роду туфи, гранітний щебінь), бетон з підвищеним вмістом радіонуклідів в щебені, а також матеріали, що виготовляються з відходів гірничо-рудної, металургійної та хімічної промисловості (шлаки, фосфогіпс). Вони можуть бути джерелом підвищенного надходження радону.
Наприклад, фосфогіпс – це побічний продукт, що утворюється при переробці фосфорних руд. Він дешевший природного гіпсу, широко використовувався при виготовленні будівельних блоків, сухої штукатурки, перегородок і навіть цементу і його застосування схвалювалось захисниками навколишнього середовища, так як фосфогіпс відноситься до розряду промислових відходів і, таким чином, його використання допомагає зберегти природні ресурси та зменшити забруднення навколишнього середовища. В одній тільки Японії в 1974 році будівельна промисловість використала 3 млн. тонн цього матеріалу.
Проте фосфогіпс має набагато більшу питому активність, ніж природний гіпс, який він покликаний замінити. Тому люди, що живуть в будинках, побудованих з його застосуванням, піддаються опроміненню на 30% інтенсивнішому, ніж мешканці інших будинків.
У числі інших промислових відходів з високою радіоактивністю, що застосовуються в будівництві, слід назвати цеглу з червоної глини, відходи виробництва алюмінію, доменний шлак – відходи чорної металургії і зольний пил, що утворюється при спалюванні вугілля.
Відомі випадки використання в будівництві відходів уранових копален. В 1952-1966 рр. пуста порода з відвалів збагачувальних фабрик, що виробляють урановий концентрат, застосовувалась в якості будівельного матеріалу для засипки будівельних ділянок під будинки, зокрема в м. Гранд-Джанкшен (штат Колорадо, США). В канадському м. Порт-Хоп (провінція Онтаріо) для будівництва використовували відходи, що залишаються після видобування радію з руди.
Без сумніву, радіаційний контроль будівельних матеріалів заслуговує прихильної уваги, проте головне джерело радону в закритих приміщеннях - це ґрунт. В Хельсінки максимальні концентрації радону, що перевищували більш ніж в 5000 разів його середню концентрацію в зовнішньому повітрі, були виявлені в будинках, де єдиним значним його джерелом міг бути лише ґрунт. Навіть в Швеції, де при будівництві будинків використовували глиноземні цементи, головною причиною радіації, як показали дослідження, є емісія радону з ґрунту.
Концентрації і потоки радону дуже нерівномірні і залежать як від геолого-фізичних характеристик природного середовища (вміст урану і торію в ґрунті і структури останнього, підстилаючих порід і ґрунтових вод, кліматичних умов), так і від конструкції будівель, будівельних матеріалів і якості роботи вентиляційних систем (мал. 5).
Мал. 5. Типові шляхи надходження радону в будинок:
1 – ґрунт під будинком та навкруги; 2 – насипний ґрунт; 3 – гірські породи;
4 – вода з водопроводу; 5 – будівельні матеріали; 6 – вихід радону
Концентрація радону на верхніх поверхах багатоповерхових будинків, як правило, нижча, ніж на першому поверсі. Швидкість надходження радону з землі, що проникає в приміщення, фактично визначається товщиною і цілісністю міжповерхового перекриття.
Зрозуміло, що ретельне закладення щілин в підлозі і стінах приміщення допоможе зменшити концентрацію радону. Крім того, виділення радону із стін різко зменшується після покриття стін шаром фарби на епоксидній основі або трьома шарами масляної фарби. Навіть при обклеюванні стін шпалерами швидкість еманації радону зменшується приблизно на 30%.
В той же час до значного підвищення концентрації радону в приміщеннях можуть призвести заходи, направлені на збереження в ньому тепла. При герметизації приміщень і відсутності в них провітрювання швидкість повітрообміну зменшується, що призводить до збільшення вмісту радону в повітрі.
Мал. 6. Джерела і швидкість надходження радону в будинок.
Найбільші рівні радону концентруються в одноповерхових сільських будинках з дерев'яною підлогою, де практично відсутній захист від проникнення в приміщення радіоактивного газу, що виділяється з ґрунту. Ще одне джерело надходження радону в житло – вода і природний газ, що використовуються в побутових цілях (мал. 6).
В природний газ радон проникає під землею. В результаті попередньої переробки і зберігання газу, частина радону випаровується, але його концентрація в приміщенні може зрости, якщо на кухні погана вентиляція.
Основним джерелом радону в приміщенні є ґрунт під самим будинком, навіть якщо цей ґрунт містить цілком допустиму активність радію. Розрахунки свідчать, що якщо в звичайній кімнаті об'ємом 50 м3, присутньо всього 0,5 м3 ґрунтового повітря, то активність радону в ній складає 300–400 Бк∙м-3. Тобто будинки є коробками, що накопичують радон, який «видихається» ґрунтом.
Найбільш високі рівні концентрації радіоактивного радону в житлових будинках та інших будівлях виявляються в зимові місяці. Це відбувається тому, що зимою вікна, як правило, закриті або навіть заклеєні в цілях збереження тепла і економії витрат на енергію. Через це радоновий газ, який проникає всередину через маленькі тріщини у фундаменті будівель, залишається всередині приміщень.
Єдиним надійним способом виявлення радонової небезпеки в приміщеннях є безпосереднє вимірювання об'ємної активності (ОА) радону або продуктів його розпаду.
У 2005 році Інститутом гігієни та медичної екології АМН України спільно з Запорізькою обласною санітарно-епідеміологічною станцією проведені дослідження рівнів опромінення населення Запорізької області радоном-222 в повітрі житлових приміщень.
Вимірювання радону в повітрі одноповерхових будинків проводилось в 11 районах методом пасивної трекової радонометрії. Всього проведено 693 вимірювання (в середньому по 60 в кожному районі), з них більше 90% – в одноповерхових будинках і на перших поверхах багатоповерхових будинків. Дослідження проводились в опалювальний сезон з експозицією в один місяць.
Нижче в табл. 14 наведені результати досліджень еквівалентної рівноважної об'ємної активності (ЕРОА) радону-222 в повітрі житлових приміщень, середньозваженні по окремих районах.
Дослідження показали, що частотний розподіл ЕРОА радону-222 в повітрі носить логнормальний характер, тому в таблиці приведено средньогеометричне значення активностей для кожного району та результати аналізу відповідності рівнів радону існуючим нормативам – відсоток зафіксованого перевищення нормативу для існуючих будівель – 100 Бк∙м-3 і нормативу для новобудов – 50 Бк∙м-3 згідно з НРБУ-97.
Таблиця 14
Основні статистичні параметри ЕРОА радону в повітрі одноповерхових будівель
Запорізької області (Бк∙м-3)
| Райони | Середньо-геомет- ричне ЕРОА 222Rn | Стандарт- не відхи-лення ЕРОА 222Rn | Макси-мальне значення ЕРОА 222Rn | Відсоток перевищення нормативу, % | ||
| 50 | 100 | 200 | ||||
| Вільнянський | 54 | 54 | 230 | 56 | 20 | 5 |
| Василівський | 37 | 64 | 398 | 29 | 8 | 3 |
| Гуляйпольський | 112 | 56 | 244 | 95 | 62 | 13 |
| Запорізький | 40 | 33 | 163 | 46 | 7 | 0 |
| Куйбишевський | 74 | 63 | 395 | 70 | 30 | 3 |
| Мелітопольський | 40 | 19 | 98 | 40 | 0 | 0 |
| Михайлівський | 56 | 36 | 172 | 61 | 15 | 0 |
| Новомиколаївський | 47 | 40 | 195 | 50 | 18 | 0 |
| Оріховський | 97 | 60 | 267 | 82 | 53 | 6 |
| Пологівський | 55 | 43 | 203 | 55 | 20 | 3 |
| Токмакський | 89 | 108 | 549 | 83 | 43 | 20 |
| Чернігівський | 36 | 28 | 125 | 35 | 5 | 0 |
Дослідженнями встановлено, що основним дозоформуючим джерелом опромінення населення на території Запорізької області є радон в повітрі житлових приміщень. Найбільше перевищення нормативу зареєстровано в Гуляйпольському районі (62%), в Оріховському (53%), в Токмакському (43%), в Куйбишевському (30%), тобто в тих районах, де спостерігається максимальний вихід на поверхню гранітних порід, а найбільш благополучним є Чернігівський район (мал. 7).
Мал. 7. Перевищення нормативу вмісту радону-222 в повітрі
для існуючих житлових приміщень Запорізької області (%).
Середньозважена ефективна доза опромінення за рахунок радону в повітрі приміщень Запорізької області склала 3,3 мЗв на рік.
Також проаналізовано зовнішнє опромінення населення, яке мешкає в будинках, побудованих з різних будівельних матеріалів, та розраховані можливі ефективні дози опромінення населення області від цього чинника.
Встановлено, що максимальні значення річної дози опромінення формуються в панельних, залізобетонних і шлакоблочних будинках (табл. 15).
Таблица 15
ефективні дози опромінення населення Запорізької області, обумовленні радіоактивністю будівельних
матеріалів, мкЗв∙рік-1
| Матеріали с  тін будинків | Потужність дози опромінення (мкР∙год-1) | Ефективна доза опромінення (мкЗв) |
| Цегла | 15,9-17,0 | 647 |
| П   анелі залізобетонні | 19,0-21,0 | 905 |
| Шлак | 19,0-20,0 | 877 |
| С  аман | 6,5-10,0 | 283 |
Сумарна ефективна доза опромінення населення Запорізької області від техногенно-підсилених джерел природного походження склала 4,3 мЗв на рік. Причому на рівні окремих районів ця величина коливається від 3 до 6,8 мЗв на рік.
5. Нормування радону
За останніми даними вітчизняних вчених в Україні доза опромінення населення за рахунок джерел природного походження складає 3,38 мЗв/рік, 72% якої обумовлені радоном і продуктами його розпаду.
Майже половина жителів України мають накопичувальну дозу біля 350-400 мЗв за життя, а 80% цієї дози належить до категорії, якою можна регулювати, що говорить про можливість обмеження опромінення населення від цих джерел.
Необхідність обмеження опромінення людини джерелами іонізуючого випромінення на міжнародному рівні вперше була рекомендована в 1928 році (в рік створення Міжнародної комісії з захисту від рентгену і радію). В цьому ж році була введена гранична «толерантна доза»