Экологические проблемы радиоактивного загрязнения Московского региона

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Человечество всегда было подвержено воздействию естественной радиации, так как наша планета является крупным объектом космического излучения. Радиоактивные вещества находятся в земле, в зданиях, в которых мы живём, а также в пище и воде, которые мы потребляем. Радиоактивные газы находятся в воздухе, которым мы дышим, а сам человек может быть радиоактивен, т. к. в живой ткани могут присутствовать радиоактивные вещества, пусть и в минимальных количествах. Другими словами вся окружающая нас среда, так или иначе, подвержена радиации. Уровни этой естественной или «фоновой» радиации колеблются в значительных пределах.

Постоянное проживание в таком крупном мегаполисе как Москва помимо своих очевидных плюсов имеет и ряд мало кому известных недостатков, среди которых можно выделить проблемы повышенного радиационного фона и локального радиоактивного загрязнения, пусть внешне эти проблемы малозаметны, но для местного населения они весьма опасны. В случае если радиационный фон сильно завышен, или на загрязненной территории обнаружены вредные для здоровья человека радионуклиды, то это может служить причиной для развития у населения ряда хронических заболеваний, в том числе и онкологических.

Актуальность данной выпускной квалификационной работы важна, прежде всего, с медицинской и экологической точки зрения. Ведь здоровье населения это важнейший фактор демографического развития. В свою очередь значимость темы подкреплена повсеместным распространением проблем радиационного характера, повышенного радиационного фона и радиоактивного загрязнения.

Впервые ученые столкнулись с процессом радиоактивности в 1896 году, когда французский физик Антуан Анри Беккерель сделал заявление об обнаружении им нового вида излучения, доселе науке неизвестного. Подобно открытым за несколько месяцев до этого рентгеновским лучам, оно обладало проникающей способностью, засвечивало экранированную чёрной бумагой фотопластинку и ионизировало окружающий воздух. А уже в 1898 году пользуясь электрическим методом, Г. Шмидт и М. Кюри обнаружили радиоактивность элемента тория, чуть позже открыв такие элементы, как радий и полоний. С середины ХХ века основное внимание и направленность учёных в теоритических трудах стала концентрироваться на методических указаниях по защите от радиации и радиоактивности. Среди русских исследователей большой вклад в развитие радиационной безопасности и гигиены внёс Летавет Август Андреевич, работавший в области промышленной токсикологии и радиологии. Он участвовал в составлении первого советского законодательства по санитарной охране труда промышленных рабочих. Фёдор Григорьевич Кротков - советский гигиенист, один из основоположников военной и радиационной гигиены. Кротков участвовал в работе I и II Женевских конференций по мирному использованию атомной энергии. Большой интерес вызвал его доклад на III Женевской конференции в 1964 году на тему «Пути решения проблемы санитарной охраны внешней среды от загрязнения радиоактивными отходами в Советском Союзе». Ильин Леонид Андреевич, советский и российский деятель медицинской науки. Специалист по радиационной гигиене, чьи разработки стали основополагающими в обосновании мероприятий по защите гражданского населения во время и после аварии на Чернобыльской АЭС. Помимо этого стоит упомянуть о таких людях как: М.Г. Шандала, Н.Ю. Тарасенко, А.В. Быховский, В.А. Книжников, П.В. Рамзаев, Г.М. Пархоменко, П.И. Моисейцев, П.П. Лярский. В области воздействия радиации и защиты от ионизирующих излучений проявили себя следующие отечественные физики К.К. Аглинцев, И.Б. Кейрим-Маркус, Н.Г. Гусев, Ю.В. Сивинцев и В.П. Шамов.

Целью исследования данной выпускной квалификационной работы является практическое исследование радиационной обстановки Новомосковского административного округа (НАО), выявление уровня содержания радионуклидов в почве, воде и атмосфере НАО, на территории участков РОО, дорожно-транспортных сетей и жилых помещений.

Объектом исследования данной выпускной квалификационной работы является территория Московского региона и конкретно НАО, включая, инфраструктуру, атмосферный воздух, почву, водные ресурсы, население, флору и фауну.

Предметом исследования данной выпускной квалификационной работы является негативное воздействие радиоактивного загрязнения и повышенного радиационного фона на человеческий организм и природные экосистемы.

Задачи исследования:

1. Изучить степень негативного воздействия радиации и радиоактивных веществ на организм человека;

2. Выявить на карте Московского региона основные месторасположения радиации и радиоактивного загрязнения;

3. Провести анализ радиационно-экологического исследования НАО на предмет наличия нарушений в области радиационной обстановки;

Гипотеза исследования заключается в том, что ухудшение радиационной обстановки на территории Московского региона и в частности Новомосковского административного округа будет негативно влиять на общее экологическое состояние флоры и фауны региона, водных ресурсов, почвы, атмосферного воздуха и здоровье народонаселения. Радиационно-экологическое исследование предполагается как первый серьёзный шаг на пути к контролю и сохранению оптимальной радиационной обстановки в регионе.

Теоретическая значимость данной выпускной квалификационной работы заключается в том, что был представлен краткий анализ отрицательного влияния радиации и радиоактивности на человека, выявлена роль и специфика работы организаций, работающих в области радиационной безопасности, выявлено географическое расположение основных источников радиоактивного загрязнения в Московском регионе.

Практическая значимость данной выпускной квалификационной работы заключается в радиационно-экологическом исследовании НАО на предмет наличия повышенного радиационного фона и радиоактивного загрязнения.

1. Исходные данные о радиоактивном загрязнении и радиации

1.1 Негативное влияние повышенного уровня радиации и радиоактивных веществ на человека

Для начала стоит поговорить о существующих видах излучения и возможных проблемах, связанных с ним, а так же о способах обезопасить себя от их вредного воздействия. Самая простая категория излучения это альфа-частицы, то есть атомы гелия без электронов (два протона и два нейтрона). Данные частицы довольно большие по своему размеру и весьма тяжелые, поэтому остановить их воздействие даже в домашних условиях не составит труда. Скорость движения альфа-частиц в воздухе составляет всего-навсего несколько сантиметров. Однако стоит помнить, что в момент остановки частиц они способны испустить огромное количество энергии на 1 единицу площади, что может принести весьма большие разрушения. Так как пробег альфа-частиц пространственно ограничен, то воздействие на организм возможно лишь в том случае, если поместить источник излучения внутрь. К изотопам, испускающим альфа-частицы, относят: уран (235U и 238U) и плутоний (239Pu).

Бета-частицы - отрицательно/положительно заряженные электроны (положительно заряженные так же называются позитронами). Скорость их пробега в пространстве составляет около нескольких метров. Оптимальной мерой защиты от бета-частиц может служить тонкая одежда, которая способна остановить поток радиации. Как и в случае с альфа-частицами, чтобы получить дозу облучения, источник радиации нужно поместить внутрь организма. Изотопы, которые испускают бета-частицы - это Тритий (3H) и Стронций (90Sr).

Гамма-радиация - разновидность электромагнитного излучения, внешне сильно схожа с видимым светом. При этом стоит помнить, что энергия гамма частиц сильнее энергии обычных фотонов. Гамма частицы обладают сильной проникающей способностью, а гамма-радиация, в свою очередь, является единственным из трёх типов радиации, способной облучить организм снаружи. Существует два распространённых изотопа, излучающих гамма радиацию - это Цезий (137Сs) и Кобальт (60Со).

Нейтронное излучение это невероятно быстрый скоростной поток нейтронов, скорость распространения которых составляет около 20 тыс. км/с. Нейтроны, как мы знаем, не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве огромное количество нейтронов выделяется наружу за короткий промежуток времени. Нейтроны очень легко проникают в живую ткань организма и захватываются ядрами её атомов. Именно поэтому нейтронное излучение оказывает сильное воздействие при внешнем облучении. Наилучшими защитными мерами от нейтронного излучения являются различного рода водородсодержащие материалы, такие как: полиэтилен и парафин.

Рентгеновское излучение было открыто раньше всех других и соответственно было наиболее хорошо изучено, так же, стоит заметить, что рентген чаще всех других типов излучения используется в медицинских целях. У рентгеновских лучей такая же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучений. Рентгеновское излучение имеет внеядерное происхождение. Получают излучение через специальные вакуумные трубки, внутри которых происходит торможение летящих электронов. Если сравнивать энергия квантов, то у рентгеновских лучей она немного меньше, чем у гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов, другими словами, проникающая способность у рентгеновских лучей чуть хуже. Именно в этом и заключается их основное преимущество для мирных целей, рентгеновские лучи часто используют вместо гамма-излучения, к примеру, для облучения семян, животных, людей. Самым лучшим способом защиты от рентгеновских лучей могут являться различные тяжелые металлы вроде свинца.

Нормы радиоактивности. Касательно радиации и радиоактивности имеется несколько официально задокументированных норм и для каждой области жизнедеятельности они прописаны отдельно. Основные нормы прописаны в Федеральном законе №3-ФЗ от 05.12.1996 года «О радиационной безопасности населения» и в Санитарных правилах 2.6.1.1292-03 «Нормы радиационной безопасности.

Вдыхаемый воздух, водные ресурсы и продукты питания - СанПиН 2.3.2.560-96. (ПДК на содержание техногенных и естественных радиоактивных веществ).

Строительные материалы. Регламентируется содержания различных радиоактивных веществ (семейства тория и урана, а также калия-40), удельная эффективная активность рассчитывается по формулам. Требования к строительным материалам указаны ГОСТом.

Жилые помещения. Отслеживают суммарное содержание торона и радона в воздухе: для новых зданий оно должно быть не больше 100 Бк (100 Бк/м3), а для уже эксплуатируемых -- менее 200 Бк/м3. В Москве применяются также дополнительные нормы МГСН 2.02-97, где регламентируются максимально допустимые уровни ионизирующего излучения и содержание радона на участках застройки.

В медицинской диагностике предельные дозовые значения не обозначены, однако выдвигаются требования минимально достаточных уровней облучения, чтобы получить качественную диагностическую информацию.

В компьютерной технике регламентируется предельный уровень излучения для электро-лучевых (ЭЛТ) мониторов. Мощность дозы рентгеновского изучения на любой точке на расстоянии 5 см от видеомонитора или персонального компьютера не должна превышать 100 мкР в час.

Типы воздействия. Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две категории: соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению и генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению. В таблице 1 представлены радиационные эффекты и их последствия на примере человека.

Таблица 1. Радиационные эффекты облучения человека

Различают пороговые (детерминированные) и стохастические эффекты. Первые возникают, когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения показана в таблице 2.

Таблица 2. Зависимость тяжести нарушения от величины дозы облучения

За единицу измерения поглощённой дозы в системе принят грей (Гр). 1 Гр - это такая доза, при которой массе в 1 кг передается энергия ионизирующего излучения в 1 джоуль. Внесистемной единицей поглощенной дозы является рад. 1 Гр = 100 рад. Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается. На рисунке 1 представлена чувствительность органов человека по отношению к воздействию радиации.

Рисунок 1. Характеристика чувствительности органов человека к действию радиации

Стохастические (они же вероятностные) эффекты, к примеру, злокачественные опухоли или генетические нарушения, проявляются даже при малой дозе облучения. С возрастанием дозы увеличивается вероятность их появления и общая тяжесть поражения. Для подсчёта общей количественной оценки стохастических эффектов используется линейная беспороговая зависимость вероятности отдаленных последствий от дозы облучения с коэффициентом риска 7 *10-2 /Зв.

В одном из опубликованных докладов НКДАР ООН были найдены записи о проведённом исследовании, где учёные собирали данные о людях с тяжелыми стохастическими поражениями, полученными в результате сильного облучения. Материал собирали на протяжении 20 лет. Большое количество данные было получено во время медицинских исследований в области облучения людей больных раком (лучевая терапия). Практический опыт дал ученым возможность наблюдать за влиянием воздействия радиации на ткани человеческого организма. Стоит отметить, что эти данные оказались весьма разношёрстны. Главный вывод заключался в том, что различные ткани организма по-разному воспринимали прямое воздействие облучения, так же как и различные внутренние органы человеческого организма. Степень поражения сильно зависит от дозировки облучения, другими словами, если организм человека получит одну большую дозу облучения, то вероятность умереть у него возрастает, в сравнении с ситуацией, когда эта доза дозированно разделяется на несколько этапов. Отчасти это связано с тем, что организм постепенно занимается самолечением, привыкая к поэтапной дозировке радиации. Безусловно, если доза облучения составляет 100 Гр и больше, то нарушения внутри организма становятся настолько фатальными, что он умирает через несколько часов после получения дозы облучения. При дозах облучения от 10 до 50 Гр человек подверженный облучению, вероятно, всё равно умрёт от кровоизлияния в желудочно-кишечный тракт, но при этом может прожить еще порядка недели в полубессознательном положении. Под влиянием радиации разрушаются клетки костного мозга, что в свою очередь уничтожает кроветворную систему организма. При дозе в 3-5 Гр примерно половина облучённых людей погибает, вероятность возрастает или уменьшается в зависимости от дозировки облучения и места облучения. Если облучена какая-то конкретная часть человеческого тела, то существует вполне реальная вероятность, что здоровые клетки организма смогут побороть и возместить пораженные облучением клетки.

Сильному воздействию облучения подвержены репродуктивные органы человека и глаза. Однократная доза облучения в размере 0.1 Гр применяемая на семенниках мужчин делает их временно стерильными, а доза около 2 Гр делает их стерильными на постоянной основе. Яичники женщин более невосприимчивы по отношению к облучению, однако доза выше 3 Гр всё-таки делает женщин стерильными.

Наиболее чувствительной частью глазного аппарата человека по отношению к облучению является хрусталик. В случае сильного воздействия (около 2 Гр) первым делом он мутнеет, что приводит к катаракте, а затем и полной потере зрения.

Очень чувствительны к воздействию облучения и дети. Даже небольшие дозы облучения способны сильно замедлить рост хрящевых тканей ребенка. В худшем случае возможна полная остановка роста костей или аномалия развития скелета. Соответственно, чем меньше возраст ребёнка, тем сильнее на него воздействует облучение. Облучение мозга ребенка в течение продолжительного времени может вызвать изменения в его характере, психические отклонения, потерю памяти. Крайне чувствителен к воздействию и мозг плода, особенно между 8-15 неделями развития, когда у ребенка формируется кора головного мозга. В этот момент опасность представляют даже рентгеновские лучи, любое негативное воздействие (облучение) может привести в худшем случае к тому, что ребенок родится с умственными отклонениями. Похожая ситуация произошла после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, когда были облучены около 50 детей в период внутриутробного развития.

Большая часть тканей человека весьма вынослива по отношению к облучению. Так, например, почки в состоянии выдержать до 23 Гр, полученные за месяц постоянного облучения. Печень, по меньшей мере, около 40 Гр за всё тот же месяц. Мочевой пузырь около 55 Гр. Зрелая хрящевая ткань до 70 Гр. Наименее устойчивы по отношению облучению это лёгкие и щитовидная железа в силу сложностей своего строения.

Отдельно стоит поговорить о радионуклидах и специфике их воздействия на организм человека. Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность появления злокачественных опухолей. В таблице 3 представлена классификация радионуклидов по степени радиационной опасности.

Таблица 3. Классификация радионуклидов по степени радиационной опасности

Организм при поступлении продуктов ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности, облучению. Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень. По способности концентрировать всосавшиеся продукты деления основные органы можно расположить в следующий ряд:

щитовидная железа > печень > скелет > мышцы

Так, в щитовидной железе накапливается до 30% всосавшихся продуктов деления, преимущественно радиоизотопов йода. По концентрации радионуклидов на втором месте после щитовидной железы находится печень. Доза облучения, полученная этим органом, преимущественно обусловлена радионуклидами 99Мо,132Te,131I, 132I, 140Bа, 140Lа. В таблице 4 представлен список радиоактивных элементов, которые скапливаются в организме человека.

Таблица 4. Накопление радиоактивных элементов в организме человека

Среди техногенных радионуклидов особого внимания заслуживают изотопы йода. Они обладают высокой химической активностью и способны интенсивно включаться в биологический круговорот, мигрировать по биологическим цепям, одним из звеньев которых может быть человек. В таблице 5 представлены величины полупериодов и полувыведения некоторых радионуклидов из организма человека.

Таблица 5. Величины полупериодов распада и полувыведения некоторых радионуклидов из организма человека

Основным начальным звеном многих пищевых цепей является загрязнение поверхности почвы и растений. Продукты питания животного происхождения - один из основных источников попадания радионуклидов в организм человека. Исследования, охватившие примерно 100 тысяч человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы, Нагасаки и чернобыльскую аварию, показывают, что рак - наиболее серьёзное последствие облучения человека при малых дозах. Первыми среди раковых заболеваний, поражающих население, стоят лейкозы. На рисунке 2 показано размещение ряда радионуклидов по территории Москвы.

Рисунок 2. Карта размещения радионуклидов по территории Москвы

Наиболее распространены под действием радиации рак молочной и щитовидной желез. Как показывают последние исследования и статистические данные, вероятность излечиться от подобного типа рака крайне высока. Лишь у 1 человека из 1000 наблюдается летальный исход. Анализ по генетическим последствиям облученных людей крайне неоднозначен по той причине, что учёным крайне сложно отлить последствия облучения от врожденных генетических дефектов. Статистические данные показывают, что если облучать человека дозой в 1 Гр на протяжении 30 лет, то приводит к генетическим дефектам будущих новорожденных с вероятностью 1:500. За последние несколько десятков лет учёные подробно изучили механизмы взаимодействия ИИ с человеческим организмом. По итогу исследований были разработаны различные нормы радиационной безопасности.

1.2 Организации, работающие в области радиационной безопасности

Каждая организация, которая проводит контроль над соблюдением требований норм правил и нормативов в области радиационной безопасности должна быть аккредитована на выполнение данного вида деятельности. Лицензия на право обращения с радиоактивными отходами, их перевозками и захоронением выдается отдельно Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор). В Москве и Московской области контролем радиационной обстановки на постоянной основе занимается ФГУП МосНПО «Радон», данное предприятие работает по программе радиоэкологического мониторинга, согласованной с правительством города Москва и каждый год бьёт рекорды по объёму вывезенных и ликвидированных радиоактивных отходов, хорошо себя зарекомендовав, как на территории России, так и за рубежом. На рисунке 3 представлено спецоборудование ФГУП МосНПО «Радон» для работы в условиях сильного радиоактивного загрязнения.

Рисунок 3. Спецоборудование ФГУП МосНПО «Радон» для работы в условиях сильного радиоактивного загрязнения

Предприятие ФГУП МосНПО «Радон» берет на себя ответственность за следующие области:

1. Радиоэкологический мониторинг объектов окружающей среды, воздушных и водных бассейнов, включая донные отложения.

2. Радиационное обследование и контроль содержания радионуклидов в изделиях из металла и металлопроката, трубах, строительных материалах минерального происхождения и других объектах.

3. Радиационное обследование и мониторинг объектов здравоохранения, промышленного и жилищного общественных комплексов и дошкольных учреждений, торговли, транспорта и коммунального хозяйства.

4. Ртутно-экологическое обследование помещений производственного, жилищного и общественного назначения.

5. Оказание методической помощи при составлении радиационно-гигиенических паспортов предприятий.

Данное предприятие осуществляет полный комплекс работ с РАО (радиоактивные отходы). Основными направлениями деятельности являются сбор источников ионизирующего излучения (ИИИ), транспортировка жидких и твердых отходов с использованием специализированного автотранспорта, оборудованного прочным закрытым стальным самосвальным кузовом, за счёт которого снижается мощность излучения. На рисунке 4 представлен Спецавтомобиль ФГУП МосНПО «Радон» для перевозки твёрдых радиоактивных отходов.

Рисунок 4. Спецавтомобиль ФГУП МосНПО «Радон» для перевозки твёрдых радиоактивных отходов

Радиоактивные источники предварительно перед погрузкой упаковывают в специальный контейнер, обеспечивающий радиационную безопасность и защищающий опасный груз от механических повреждений. Жидкие отходы перевозят в специально сконструированных цистернах с двуслойными стенками, между которыми находится специальный состав, способный в случае аварии нивелировать опасность радиационной протечки. В обязательном порядке каждая машина оснащена специальной свинцовой панелью, расположенной между кабиной водителя и кузовом. Автомобили оборудованы системой связи, при помощи которой в режиме реального времени можно отслеживать статус груза, его расположение относительно карты населенного пункта и показатели герметичности. Машины проходят плановую проверку на замер мощности излучения до выезда и после него. В наличии у каждого специалиста имеется специальный пороговый дозиметр. Въезд и выезд из города контролируется сотрудниками ГИБДД и местными властями.

ФГУП МосНПО «Радон» и схожие с ним предприятия так же производят переработку объектов, зараженных вредной радиацией. Наиболее известными и часто используемыми способами являются: прессование, цементирование, термическая обработка. В процессе переработки участвуют сложные автоматизированные станки, неотъемлемой частью которых являются тонко настраиваемые матрицы (матрица зависит от типа РАО, его агрегатного состояния и класса опасности). Материал, из которого сделана матрица, так же зависит от конкретного типа РАО, который впоследствии будет переработан. Часто встречаются цементные матрицы, плазменные и стеклоподобные. На рисунке 5 представлен герметичный контейнер для сбора РАО.

Рисунок 5. Герметичный контейнер для переработанных твердых отходов

Технология сжигания позволяет успешно решить задачу сокращения объёма отходов и обеспечить надёжную очистку отводящих газов. При использовании термической обработки важную роль играет индукционный плавитель, чья основная задача, как не сложно догадаться, состоит в том, чтобы расплавить источник излучения. Производительность подобного станка составляет приблизительно до 500кг/ч.

Наиболее эффективной технологией с минимальными требованиями к сортировке является плазменно-пиролитическая переработка. Основное преимущество данного процесса заключается в полном разложении биологически и химически опасных органических и неорганических компонентов источника излучения (бумага, картон, полимеры, резина, органика). Преимуществами технологии являются отсутствие необходимости в тщательной сортировке РАО, получение конечного продукта без промежуточных стадий (экономия времени) и полная автоматизация процесса разложения. На рисунке 6 представлена общая схема обращения с РАО по примеру предприятия ФГУП МосНПО «Радон».

Рисунок 6. Схема обращение с РАО в ФГУП МосНПО «Радон»

Прессование предназначено для переработки твёрдых радиоактивных отходов (ТРО). На момент поступления ТРО находятся в специально заготовленных 100-литровых герметичных бочках и в процессе их переработки отходы превращаются в спрессованные брикеты, которые после завершения процесса переработки упаковывают в контейнеры. Чаще всего под пресс кладут волокнистые теплоизоляционные материалы, малогабаритные металлические конструкции определенных размеров, согласуемых с объемами бочки, кабель, различная тара.

Стоит так же упомянуть о специфике полевых и лабораторных работ. Уровень загрязнения повсеместно оценивают по отклонению радиационного фона и пробам почвы, воды и воздуха согласно территориальному делению региона. Замеры осуществляют на наличие содержания в окружающей среде опасных радионуклидов, таких как Цезий-137, Стронций-90, Плутоний 239 и др. Радиационный фон контролируют в Москве с помощью специальной системы автоматического наблюдения. На территории мегаполиса имеется сеть пунктов Автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО). На рисунке 7 представлена структура обработки поступающей информации в системе АСКРО.

Рисунок 7. Структура обработки поступающей информации в системе АСКРО

АСКРО позволяет в реальном времени получать информацию более чем из 50 точек Москвы с получасовой периодичностью. Система обеспечивает:

1. Контроль радиационной и метеорологической обстановки на ядерных и радиационно-опасных объектах (ЯРОО) и территориях, прилегающих к ним, в санитарно-защитных зонах (СЗЗ) и зонах наблюдений (ЗН).

2. Обработку, анализ и визуализацию контролируемых физических величин: мощности экспозиционной дозы радиоактивного излучения; газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов; метеорологических параметров; концентрации фтористого водорода в атмосферном воздухе.

3. Автоматическую сигнализацию при переходе любой системы в аварийный режим.

4. Передачу данных радиационного мониторинга в другие министерства и ведомства и организации по согласованным обязательствам.

Система способна определять массовые выпадения радиоактивных веществ и в соответствии с дозой и общим размером затронутой территории рассчитывать возможную нагрузку на окружающую среду и население города. На рисунке 8 представлено картографическое расположение датчиков АСКРО.

Рисунок 8. Карта размещения датчиков АСКРО в городе Москва

Помимо этого в Московском регионе присутствуют 150 станций, где работниками осуществляются замеры проб грунта, травы, листьев, воздуха и воды. Большое количество датчиков АСКРО расположено вдоль МКАДа: шоссе Энтузиастов (МКАД), Каширское шоссе (МКАД), Варшавское шоссе (МКАД), улица Профсоюзная (МКАД), Ленинский проспект (МКАД), Можайское шоссе (МКАД), Ленинское шоссе (МКАД). Датчики так же располагаются и непосредственно рядом с жилыми кварталами: Черноморский бульвар, Охотный ряд, метро Каширская, Котельническая набережная, улица Авиамоторная, улица Тимирязевская, улица Флотская, площадь Восстания, улица Ижорская, Садовническая набережная и др.

Таким образом, с помощью современных информационных технологий, общественности и населению предоставляется возможность получать информацию о радиационной обстановке в районах расположения ядерных и радиационно-опасных объектов и предприятий. А организации, работающие в сфере радиационной безопасности, могут чётко планировать каждый свой шаг, опираясь на данные мониторинга.

1.3 Источники повышенной радиации и радиоактивного загрязнения на территории Московского региона

По данным экспертов ФГУП МосНПО «Радон» на 2016 год в Москве обнаружено двенадцать радиационно-опасных участков, где уровень радиации превышен в сотни раз, а так же около 1500 источников меньшего уровня опасности, 60% из которых приходятся на густонаселенные жилые кварталы. На рисунке 9 представлены радиационно-опасные участки Москвы.

Рисунок 9. Радиационно-опасные участки Москвы

Связана столь опасная тенденция с двумя основными причинами. К первой можно отнести постоянное увеличение границ Москвы и всей агломерации в целом. Сам по себе этот процесс естественный и закономерный, но с ним связан ряд проблем. Город постоянно территориально расширяется, и если раньше территория, на которой проводили захоронение, была вне черты мегаполиса, то теперь она находится непосредственно рядом с жилыми комплексами, где проживают люди. Второй немаловажной причиной является человеческий фактор, а именно - безответственность строительных кампаний, которые возводят новостройки на месте захоронения или рядом с ним. Такая ситуация складывалась во время первой программы сноса пятиэтажек в Москве. Учитывая ускоренные сроки строительства и постоянное давление со стороны властей застройщики, мало заботились о таких вещах, как невидимая глазу радиация, куда важнее было по-быстрому смастерить панельный дом и «сдать» план.

Застройщики, не имеющие карт радиоактивного заражения Москвы, строили дома в опасной близости к местам захоронения ядерных отходов. Похожая ситуация могла произойти рядом с бульваром маршала Рокоссовского, на территории владения 5-8. На стройплощадке было найдено свыше 20 очагов сильнейшего загрязнения с гамма-излучением мощностью до 3000 микрорентген/час. Могильник был найден ещё в 1988 году, однако внимание на него тогда так не обратили, а в 2008 году на этом месте уже планировалось строительство жилого дома, и только бурные протесты экологов и шумиха в прессе не дали градостроительному плану осуществиться. Инвесторы посчитали, что мало кто захочет жить в доме, построенном на свалке радиоактивных отходов, и свернули проект [12].

К сожалению, владельцы будущих квартир почти никогда не проверяют свою будущую жилплощадь на наличие радиации, что уж говорить о строительных материалах, используемых в процессе постройки дома. Не стоит забывать о производителях, многие из которых создают строительные материалы из фосфогипса, пемзы, гранита - материалов, у которых повышена радиоактивность. А ведь как раз из таких стройматериалов и возводятся дома -- место постоянного проживания человека. На рисунке 10 представлено расположение ядерного захоронения в районе бульвара маршала Рокоссовского.

Рисунок 10. Расположение захоронения ядерных отходов в районе бульвара маршала Рокоссовского

Для отделки помещений так же могут использоваться продукты из радиационного сырья. В результате, возникают ситуации, когда датчики измерения радиоактивности фиксировали показатели фона до 600 микрорентген/час в районе жилых массивов. Эта цифра ни о чём не скажет человеку, далекому от подобных исследований, так как в нашей стране население недостаточно сильно осведомлено о проблемах радиации и радиоактивного загрязнения. Государство же в свою очередь не особо спешит опубликовывать подобные данные, ведь это вредит имиджу строительной программы и отпугивает потенциальных владельцев жилплощади, в особенности это касается молодых семей. Стоит ли говорить о том, что некоторые люди живут в подобных домах годами, десятками лет и даже не замечают вредного воздействия. Угроза пусть и невидимая, но в перспективе весьма ощутимая, проблемы проявляются со временем и могут перерасти в полноценные заболевания.

Если посмотреть на территориальную карту Москвы, то можно сделать вывод, что хуже всего с радиационной обстановкой дела обстоят на юге, юго-востоке и востоке региона, в то время, как запад, северо-запад и север самые чистые части региона (за исключением районов, где располагаются научно-исследовательские центры). Связано это, опять же, как было написано выше, с историческими предпосылками расселения жителей города. Так как запад и север застраивались позже южных и восточных округов, то и требования к безопасности там были выше. По этой же причине в Москве имеется сильный дисбаланс производственных мощностей по административным округам, где явный фаворит на данный момент это ВАО. В ближайшие несколько лет московские власти вновь задумались о продолжении программы сноса ветхого жилья, а это означает, что вновь активизируются градостроительные программы с тенденцией на ускоренную постройку нового жилья.

В 2004 году в районе станции Строгино специалистами было обнаружено несколько источников радиоактивного загрязнения. Позже было выявлено, что на этом месте в 1980-х годах существовал склад, на территорию которого свозили уже отслужившие свой срок трубы с различных предприятий, в том числе занимающихся ядерной энергетикой. Остатки переработанного топлива скапливались внутри труб и, по-видимому, впитывались в почву на протяжении десятков лет, что впоследствии и стало причиной обнаружения проблемы годы спустя. Власти быстро скооперировали бригаду специалистов и за кротчайшие сроки сумели вывезти зараженный грунт за пределы города. Однако, даже учитывая ликвидацию загрязнения, стоит помнить о том, что на протяжении почти 20 лет в домах рядом со станцией жили люди, и влияние повышенного радиационного фона и техногенных радионуклидов наверняка дало о себе знать. Никаких специальных исследований не проводилось, так как это дело довольно быстро «замяли». В районе Строгино и сейчас присутствует несколько объектов, которые вызывают у жителей сильную настороженность относительно своей безопасности. Согласно независимым исследованиям в области радиации и геопатогенных зон Москвы, в Строгино, по их мнению, имеется, как минимум пять основных мест, где разительно превышена норма радиации. Бывший универсам Троицкий и зоны, прилегающие к нему - радиация превышает норму в 70-80 раз, ТЦ Дарья превышение нормы радиации в 120 раз. Парк Москворецкий - рядом с дорогой жизни - недалеко от автобусного круга превышение нормы в 40 раз, зона от входа в парк рядом с надувными аттракционами превышение нормы радиации в 120 раз, зона рядом с Олимпией - превышение нормы в 68 раз, зона рядом с воднолыжным стадионом - превышение нормы в 66 раз.

Одна из важнейших проблем радиоактивного загрязнения в Московском регионе связана с повсеместным распространением радиоактивных свалок. В пятидесятых годах прошлого века советская индустриализация развивалась сумасшедшими темпами, не обошло стороной этот пик роста и ядерное производство. По указанию Л.П. Берия в ускоренные сроки проводились исследовательские работы по обогащению урана для создания ядерного щита СССР ввиду уже назревавших конфликтов с Европой и США. Различное научное оборудование, центрифуги, загрязненная тара - всё это находилось в опасной близости к населенным пунктам. Отходы производства сливали рядом с городом, иногда чуть ли не около выезда из него. Всё это закапывали на глубину до трех метров, считая, что таким образом вредное воздействие радиоактивного излучения будет отсечено. В тех годах граница города проходила за Московской кольцевой железной дорогой, при этом в наше время это практически центр Москвы. Впрочем, в те времена мало кто думал о безопасности будущих поколений, да и научных данных о влиянии радиации на человека не было. Эксплуатация первых региональных хранилищ радиации в России началась только в 1961 году, в это время ядерная история державы насчитывала уже около 20 лет. Чернобыльская авария 1986 года только добавила проблем, ведь тогда стихийно выпавшие осадки сделали радиоактивными огромные территории по всей нашей стране. На рисунке 11 представлено картографическое расположение радиоактивных свалок в Москве.

Рисунок 11. Территориальное расположение радиоактивных свалок в Москве

Самые известные и крупные радиоактивные свалки расположены вдоль Каширского шоссе, по берегам Москвы-реки, вдоль реки Лихоборки, около Тропаревского лесопарка, в районе Люблино, в Крылатском и рядом с водохранилищем Пироговское, в месте под название Жостовский карьер. На рисунке 12 представлено картографическое расположение радиоактивной свалки на реке Лихоборка.

Рисунок 12. Картографическое расположение радиоактивной свалки на реке Лихоборка

Отдельно стоит поговорить о захоронениях, которые расположены рядом с реками и водохранилищами, как например, в случае с Москвой-рекой и Лихоборкой. Сложность работы по дезактивации подобных участков заключается в слишком крутых склонах берегов и огромных объемах зараженного грунта. Если начать полноценно вывозить грунт, то велика вероятность того, что нарушится структура почвы, начнётся обвал и все накопившиеся отходы разом рухнут в реку, что в разы увеличит территорию распространения радиоактивного загрязнения.

Не менее важно будет так же напомнить, что наша страна довольно активно складирует и чужие ядерные отходы. В 1948 году в Муслюмово (Челябинская область) было построено предприятие по переработке ядерного топлива. Технологий сброса и переработки отходов в тот момент не было, и в итоге зараженной оказалась целая речная система, а дома, находящиеся рядом с комбинатом, подверглись серьёзному облучению. В наше время комбинат «Маяк» одна из крупнейших свалок РАО в мире, где складируют свои отходы Россия, Финляндия, Германия, Чехия, Казахстан и другие страны. На рисунке 13 представлена карта мира с указанием самых крупных радиоактивных захоронений.

Рисунок 13. Крупнейшие радиоактивные свалки мира, включая предприятие «Маяк»

Уровень радиации в Москве в среднем составляет приблизительно 12-16 микрорентген/час (при норме 15-30 микрорентген/час). Самым нестабильным местом в Москве в этом плане является метрополитен, где цифры резко колеблются, то падая, то резко возрастая, иногда чуть ли не в несколько раз превышая норму. Ученые считают, что эта радиация естественного происхождения и связана с повсеместным распространением радона, бесцветного радиоактивного газа. Исследователи так же заявляют, что вреда от такого воздействия нет, разве что вы не находитесь в подземке постоянно.

Москва как один из крупнейших исследовательских и промышленных центров России имеет в наличии одиннадцать ядерных реакторов и около трёх тысяч предприятий, использующих ионизирующее излучение. Глупо было бы считать, что подобное производство не влияет на окружающую среду и население. Правительство уже давно думает о переносе всего этого комплекса за пределы Москвы, но основная проблема заключается в том, подобные предприятия работают в синтезе с другими научными центрами и перенести их за пределы города нецелесообразно с экономической точки зрения. Ярким примером может послужить НИЦ «Курчатовский институт», являющийся одним из крупнейших научных исследовательских центров России, работающий в сфере безопасной ядерной энергетики, мезонной химии и термоядерного синтеза. В 2010 году методом аэрогаммасъемки было выявлено, что именно на территории этого предприятия зафиксирован самый высокий радиационный фон в Москве. Рекорд зафиксирован на стадионе «Октябрь» по адресу улица Живописная, где обнаружен МЭД (мощность эквивалентной дозы) =32400 микрорентген/час, то есть в 1620 раз больше естественного радиационного фона и в 648 раз больше предельно допустимого. Под особый контроль в сфере радиационной безопасности в Москве попали предприятия, представленные в таблице 6. На территории данных производственных объектов были замечены сильные превышение радиационного фона, вплоть до 1000 микрорентген/час.

Таблица 6. Список предприятий, попавших под особый контроль в сфере радиационной безопасности в Москве

Обращаясь к данным мониторинга радиационной безопасности ФГУП МосНПО «Радон» в Москве, можно сделать вывод, что повышенного радиационного фона в Москве практически нет. Цифры в некоторых местах достигают 20-25 микрорентген/час, однако существенных нарушений вы не обнаружите (данные на момент 22.04.17). Безусловно, никто не сомневается в полезности данного мониторинга, но подобный тип наблюдений ориентирован на территориальный охват Москвы и не в полной мере даёт отчет о радиационном состоянии мегаполиса. Так, например, данный мониторинг не фиксирует превышения радиационного фона на северо-западе Москвы, в районе Строгино, хотя выше мы уже дали понять, что они имеются. Причиной подобной проблемы может служить слишком малое количество пунктов приёма информации, не способное в полной мере отобразить реальную ситуацию и не столь большой территориальный обхват исследуемых объектов на каждой из станций, будто воздух, почва или вода. На рисунке 14 представлены данные радиационного мониторинга ФГУП МосНПО «Радон» по Москве.

Рисунок 14. Радиационный мониторинг Москвы на базе ФГУП МосНПО «Радон» (данные на момент 22.04.17)

Под особым надзором в сфере радиационной безопасности находятся так же ООПТ Москвы и объекты повсеместного отдыха. Имеется даже специальный экологический рейтинг московских парков, где представлен радиационный фон каждого (неофициальные данные): Воробьевы горы 13-16 микрорентген/час, Нескучный сад 13-16 микрорентген /час, Кусково 14-16 микрорентген /час, Сад Эрмитаж 13-15 микрорентген /час, Коломенское 13-16 микрорентген /час, ВВЦ 18-19 микрорентген /час, Александровский сад 14-16 микрорентген /час, Парк культуры 17-19 микрорентген /час, Чистопрудный бульвар 18-20 микрорентген /час, Поклонная гора 17-18 микрорентген /час.

Теперь отдельно стоит поговорить о Подмосковье, где так же есть множество предприятий так или иначе связанных с ядерным производством, переработкой РАО или их захоронением. В 2014 году по Московской области прошлась волна слухов о серьёзных нарушениях в области радиационной безопасности. В большинстве случаев, среди нарушителей фигурировали следующие города: Троицк, Электросталь, Сергиев-Посад, Подольск. Власти города дабы успокоить жителей регионов решились на проведение радиационно-экологического исследования на фоне вспыхнувших слухов об опасности проживания в ряде городов Московской области.

В результате полномасштабной проверки комиссия по экологической политике Мосгордумы подготовила доклад на тему радиационной обстановки в Подмосковье с указанием зон радиоактивного загрязнения, где ситуация либо погранична, либо критична. В список вошло 18 мест. Стоит обратить внимание, что почти все эти объекты так или иначе связаны с ядерным производством, относятся к радиоактивным свалкам или НИИ. Несмотря на столь неутешительный для москвичей результат, эксперты Мосгордумы сочли радиационную обстановку в Московской области удовлетворительной.

По словам исследователей, занимающихся проверкой, радиоактивно-опасные зоны в большинстве своём возникли в 1950-1970-е годы в связи с тем, что отходы московских предприятий, участвовавших в выполнении оборонных программ, вывозились в ближайшее Подмосковье. На рисунке 15 представлено картографическое расположение основных радиационно-опасных объектов на юге Московской области.

Рисунок 15. Месторасположения радиационно-опасных объектов на юге Московской области

Официальный список РОО Московской области, где замечены превышения радиационного фона или участки с радиоактивным загрязнением представлен в таблице 7.

Таблица 7. Предприятия, попавшие под особый контроль в сфере радиационной безопасности в Московской области

Отдельно стоит поговорить об РОО Московской области, про которые удалось раздобыть информацию, касательно причины появления повышенного радиационного фона или радиоактивного загрязнения. Среди таких фигурируют: полигон ТБО «Щербинка» в округе Домодедово. Там с середины ХХ века было официально разрешено захоронение радиоактивных отходов (по большей части Подольского химико-металлургического завода). На данный момент там находится крупное бетонированное подземное захоронение тория и урана. Полигон был законсервирован ещё в конце 70-х годов, но в какой-то момент на месте захоронения произошла утечка и радиоактивных отходы начали распространяться по подземным каналам. Власти региона оценивают обстановку как стабильную, однако есть поводы в этом сомневаться.

Другая серьёзная проблема заключается непосредственно в Подольском химико-металлургическом заводе, с которого и свозились РАО в Щербинку. Предприятие обанкротилось ещё в 2011 году, однако опасность заражения территории присутствует там и на данный момент. В 1989 году там произошёл инцидент, последствия которого не устранены до наших времён. Из-за халатности работников в плавильный цех попал металлический лом с элементами РАО. На данный момент объём РАО на территории предприятии оценивается приблизительно в 10 тысяч кубических метров.

Серьёзную опасность так же представляет завод «Мосрентген», расположенный в Ленинском районе НАО. На заводе с 1950-х годов массово производились гамма установки для нужд советского производства. Цех производства закрыли лишь в 1962 году, РАО закопали прямо на территории рядом с заводом. Захоронение до наших дней находится под охраной и полностью огорожено. Проект дезактивации по данному участку на данный момент разрабатывает ФГУП МосНПО «Радон».