Источники ионизирующего излучения

Образование радиоактивных  отходов на объектах добычи нефти  и газа в Волгоградской области  обусловлено осаждением солей радия  из водной фазы на поверхностях действующего технологического оборудования. Такие отложения, содержащие ²²⁶Ra, ²²⁸Ra, ²³²Th, ²²⁸Th, образуются на поверхностях, соприкасающихся с пластовыми водами. Это фазовые сепараторы (буллиты), отстойники, насосы, коммуникации (трубопроводы, запорно-регулирующая арматура).

К жидким радиоактивным  отходам относятся технологические и дезактивационные стоки; масла машин и механизмов, работающих с радиоактивными отходами; растворители, загрязненные радионуклидами в результате мойки машин. К данной группе отходов относятся также различные материалы цикла добычи нефти (нефть, нефтешлам, пластовые воды). Накопление радионуклидов в нефтешламе происходит в результате выпадения в осадок из пластовой воды растворенных в ней сульфатов и карбонатов радия. На объектах добычи нефти и газа в Волгоградской области нефтешлам является одним из основных источников радиоактивного загрязнения окружающей среды. Высокая активность нефтешламовых отходов и способность загрязнять объекты окружающей среды за пределами нефтепромыслов обусловливают приоритетность данного источника воздействия при осуществлении мониторинга и управления. Изотопный состав жидких радиоактивных отходов на объектах добычи нефти и газа представлен такими радионуклидами, как ¹⁴C, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr, ¹⁰⁶Ru, ⁹⁰Y.

Газообразные  радиоактивные отходы на объектах ТПП  «Жирновскнефтегаз» и ТПП «Котовонефтегаз» встречаются в производственных, офисных, бытовых помещениях. Источником радиационного загрязнения могут быть: технологическое оборудование; технологические процессы, в результате которых в воздух помещений поступают изотопы радона ²²²Rn и его ДПР (очистка буллитов, ремонт технологического оборудования); производственная пыль с высоким содержанием природных радионуклидов (очистка буллитов, резка труб и другого технологического оборудования); используемые баллоны со сжиженным газом (при высоких концентрациях радона ²²²Rn и его ДПР в газе).

Классификация производственных отходов по эффективной  удельной активности природных радионуклидов  представлена в таблице.

Таблица 1.

Категории производственных отходов  предприятий нефтегазодобывающего комплекса

Категория отходов	Эффективная удельная активность ЕРИ (Аэфф), кБк/кг	Мощность дозы гамма-излучения  ЕРН в отходах мкГр/час
I категория	Аэфф ≤ 1,5	H ≤ 0.7
И категория	1,5< Аэфф ≤ 10.0	0.7 < H ≤ 4.4
III категория	Аэфф ≥ 10.0	H > 4.4

 

 

 

3. Радиационная безопасность  строительных материалов

В настоящее  время наблюдается достаточно высокие  дозы излучения в помещениях, которые  не подвергались воздействию техногенной  радиации. Отсюда можно сделать вывод, что в повышении радиационного  фона учувствуют естественные радионуклиды, важностью изучения которых нельзя пренебрегать для обеспечения радиационной безопасности.

Во-первых, следует  определить источники ионизирующего  излучения в г. Волжском. Здесь  нет предприятий ядерно-топливного цикла, нет хранилищ отработанного  ядерного топлива и нет могильников  с радиоактивными отходами. Для г. Волжского, как и для многих других городов России характерно воздействие  радона.

Во-вторых, следует  определить интенсивность воздействия, т.е. превышает ли эквивалентная равновесная объемная активность (ЭРОА) среднероссийское значение.

В-третьих, предложить ряд мероприятий по снижению риска негативного воздействия на население города.

В г. Волжском были проведены исследования, направленные на выявление степени влияния  радона на безопасность населения. Проведены  измерения в различных объектах города: жилые здания, детские учреждения, учебные заведения, общественные здания, промышленные предприятия. Средняя  концентрация радона в детских садах  составляет 55—60 Бк/м³; в школах — 78—80 Бк/м³; в жилых помещениях — 62—66 Бк/м³; в общественных зданиях — 68—72 Бк/м³; в производственных зданиях  —  80—84 Бк/м³. Нормативное значение для эксплуатируемых жилых зданий и зданий социально бытового назначения составляет 200 Бк/м³ [9].

Эти значения не превышают предельно допустимой дозы излучения, но они значительно  превышают среднероссийское значение (20—40 Бк/м³). Кроме того, ряд специалистов считает,   что  концентрации   радона  равные 60 Бк/м³ и выше являются недопустимо высокими для детских  садов и школьных учреждений и  требует проведение защитных мероприятий [9].

Мер по снижению воздействия на население этого  экологического фактора достаточно много, вплоть до отселения или даже эвакуации из опасной зоны, но в  нашем случае использование таких  радикальных методов не требуется.

Можно выделить следующие наиболее перспективные  и эффективные меры по обеспечению  радиационной безопасности жителей  г. Волжского:

1. Создание  справочника  радиационного  контроля  в стройиндустрии г. Волжского. В него включаются: нормативные акты на строительные материалы, в которых установлены требования по радиационному контролю; радиационные характеристики сырья, строительных материалов, отходов промышленности, территорий и помещений г. Волжский.

На основании  содержащихся в справочнике данных строительные организации информируются о радиационном качестве строительных материалов и сырья. В результате снижается вероятность возникновения ситуаций, когда приобретенное потребителем сырье (материал) нельзя использовать в данном виде строительства по причине несоответствия его радиационных параметров установленным нормативам. Также исключаются дополнительные экономические затраты, связанные с приобретением альтернативных материалов и транспортировкой высокоактивных материалов в другие виды строительства (дорожное, производственное и т. д.).

Результатом внедрения  данного проекта является обеспечение информированности потребителей о радиационных параметрах строительной продукции и, как следствие, возможность рационального с экономической и экологической точек зрения выбора тех или иных вариантов.

2. Создание карты потенциальной радоноопасности территории будущей застройки г. Волжского. Основным источником поступления радиоактивного газа радона в помещения является почва под зданием. Ее вклад составляет до 70 %. В нашем городе обнаруженные случаи высоких значений объемной активности радона (более 100 Бк/м³) характерны в основном для первых этажей зданий.

Поскольку радон  является одним из основных факторов возникновения рака легких у населения  промышленно развитых стран, то предотвращение поступления газа в помещения  является актуальной задачей. При создании карты потенциальной радоноопасности участка анализу подлежат следующие качественные и количественные факторы:

• эквивалентная равновесная объемная активность радона в эксплуатируемых на исследуемых или вблизи исследуемого участка зданиях;
• плотность потока радона на поверхности земли;
• характеристики геологического строения разрезов.

На основе анализа  карты и прямых измерений выделяются районы с повышенной потенциальной  радоноопасностью. Здания, построенные на таких участках, будут характеризоваться высокой концентрацией радона. Поэтому на стадии предпроектных изысканий необходимо осуществить противорадоновую защиту будущих зданий.

Наличие карты  потенциальной радоноопасности  территории застройки г. Волжского позволит проводить защитные мероприятия до строительства зданий. Это экономически более выгодно, чем осуществление защиты после завершения строительства.

3. Выявление  зависимости между концентрацией  радона в жилых помещениях  г. Волжского и уровнем онкологических  заболеваний дыхательной системы населения. В настоящее время в промышленно развитых странах около 10 % случаев заболевания раком легких возникает за счет радона. Поскольку население около 80 % времени проводит в помещении, вклад радона и его дочерних продуктов распада в суммарную дозу облучения человека лежит в пределах от 44 до 92%. Даже в районах загрязнения вокруг ЧАЭС многие жители (до 5 %) основную дозу могут получать за счет природного радона. В СНГ от «радонового рака» умирает ежегодно около 15 тыс. человек.

Таким образом, средние значения радиационных параметров объектов г. Волжского не превышают нормы. Следует также отметить, что радиационные характеристики строительных материалов территории нашего города меньше среднестатистического уровня по России. Однако выявленные отдельные случаи превышения нормативов по всем радиационным параметрам свидетельствуют о необходимости проведения ряда защитных мероприятий и обязательного радиационного контроля.

Радиационный  контроль в строительстве становится частью технологического цикла и  включает: установление радионуклидного состава строительных материалов и изделий, оценку их радиационного качества, измерение мощности эквивалентной дозы фотонного излучения внутри сдаваемых в эксплуатацию зданий, определение среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности радона-222 в воздухе помещений.

Требования к  строительным материалам прописаны  с  ГОСТ 30108-94 «МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ, Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов», принятым 14 марта 1994 г.

Область применения ГОСТ 30108-94: Настоящий стандарт распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент, гипс и др.) и строительные изделия (плиты облицовочные, декоративные и другие изделия из природного камня, кирпич и камни стеновые), а также на отходы промышленного производства, используемые непосредственно в качестве строительных материалов или как сырье для их производства, и устанавливает методы определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов для оценки строительных материалов и изделий в соответствии с требованиями, приведенными в приложении А, и порядок проведения контроля.

Приложение  А (обязательное)

Критерии для  принятия решения об использовании  строительных материалов согласно гигиеническим  нормативам (Временные критерии для  организации контроля и принятия решений, утвержденные Главным государственным  санитарным врачом СССР А.И. Кондрусевым, № 5789-91 от 10.06.91 г.)

Таблица 2.

Удельная эффективная  активность (Аэфф), Бк/кг	Класс материала	Область применения
До 370	I	Все виды строительства
Св. 370 до 740	II	Дорожное строительство  в пределах населенных пунктов и  зон перспективной застройки, строительство  производственных сооружений
От 740 до 2800	III	Дорожное строительство  вне населенных пунктов
Св. 2800	IV	Вопрос об использовании  материала решается по согласованию с Госкомсанэпиднадзором
Примечание - Значение удельной эффективности может быть принято  в соответствии с национальными  нормами, действующими на территории государства.

[11].

 

 

4. Мероприятия  по защите населения от радиоактивного  загрязнения радоном

Пути поступления газа радона в дом.

Присутствие радона в воздухе помещения может  быть обусловлено его поступлениями  из следующих источников:

• залегающих под зданием грунтов;
• ограждающих конструкций, изготовленных с применением строительных материалов из горных пород, в т.ч. тяжелого, легкого и ячеистого бетона не более 10% от всего радона, поступающего в дом);
• наружного воздуха (особенно в радоноопасных территориях и на территориях нефте- и газодобычи);
• воды из системы водоснабжения здания (преимущественно при водоснабжении из глубоких скважин);
• сжигаемого в здании топлива (природный газ, уголь, дизельное топливо).

Радон выделяется из почвы практически по всей поверхности земли. Хотя радон в 7,5 раз тяжелее воздуха, он выталкивается на поверхность избыточным давлением из недр. Средние мировые значения объемной активности радона в наружном воздухе на высоте 1 м от поверхности земли составляют от 7 до 12 Бк/м3 фоновое значение). На территориях с насыщенными радоном грунтами эта величина может достигать 50 Бк/м3. Известны территории, где активность радона в наружном воздухе достигает 150-200 Бк/м3 и более. При возведении здания выделяющий радон участок поверхности земли изолируется цоколем или фундаментом здания от окружающего пространства. Поэтому радон, выделяющийся из залегающих под зданием грунтов, не может свободно рассредоточиваться в атмосфере, и проникает в здание, где его концентрация в воздухе помещений становится выше, чем в наружном воздухе.

Исследования [Gunby, 1993] показали, что концентрация радона в жилых домах мало зависит  от материала стен и особенностей архитектурного решения. Концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов, как правило, ниже, чем на первом этаже. Исследования, проведенные в  Норвегии, показали, что концентрация радона в деревянных домах даже выше, чем в кирпичных, хотя дерево выделяет совершенно ничтожное количество радона по сравнению с другими материалами [12]. Это объясняется тем, что деревянные дома, как правило, имеют меньше этажей, чем кирпичные, и, следовательно, помещения, в которых проводились измерения, находились ближе к земле - основному источнику радона. По данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), в каждом пятнадцатом доме по всей стране уровень концентрации радона находится на уровне или превышает рекомендуемую безопасную концентрацию радона 4 пКи/л (пикокюри на литр воздуха).