Особливості формування доз опромінення населення Народицького району за рахунок критичних ландшафтів
Після аварії на ЧАЕС забруднені території згідно з законом були умовно розділені на 4 зони залежно від щільності забруднення ґрунту 137Cs.
Щодо зони 1, населення якої було евакуйоване в 1986 році і ще тривалий час не зможе повернутися назад внаслідок високих доз внутрішнього і зовнішнього опромінення, питання не стоїть так гостро. Найбільше ця проблема стосується жителів, що проживають в зоні 2. Сьогодні існує реальна необхідність у визначенні фактичних дозових навантажень населення, що проживає в даній зоні, яке б ґрунтувалось на реальних даних.
Щільність радіоактивного забруднення ґрунтів присадибних ділянок населення 137Cs коливалась в межах від 9,8 до 60,3 Кі/км2 , а 90 Sr змінювалась від 0,18 до 0,82 Кі/км2 (середнє значення 0,6 Кі/км2). Співвідношення між 137Cs/90Sr при деяких коливаннях в середньому по населеному пункту становило 52,2/1.
Питома активність 137Cs та 90Sr в харчових продуктах було визначене у 1300 пробах. Встановлено, що вміст 137Cs у значній кількості зразків перевищує допустимі рівні вмісту 137Cs та 90Sr в харчових продуктах та питній воді (ДР-2006).
Особливо це стосується грибів, ягід чорниці, м’яса косулі, щавлю, прісноводної риби з місцевих водойм. Зокрема вміст 137Cs в грибах нерідко перевищує 940000 Бк/кг сухої речовини, а в свіжих грибах та лісових ягодах – 150000 Бк/кг. Вміст радіонуклідів в сирих грибах змінюється залежно від місця відбору проб, але в усіх випадках перевищує допустимі рівні. Не відповідають нормам ДР-2006 продукти присадибних ділянок – щавель, морква, сухофрукти, активність яких досягає 250, 211 та 150 Бк/кг відповідно.
Питома активність 137Cs в м’ясі косулі коливалася в межах 800-60000Бк/кг, ставкової та річкової риби – від 23 до 900 Бк/кг.
Питома активність 137Cs в продукції тваринництва, що виробляється у власних підсобних господарствах, загалом не перевищувала 300 Бк/кг. Найменшими рівнями радіоактивного забруднення характеризувались курячі яйця, середнє значення питомої активності яких становило 15 Бк/кг. Рівень радіоактивного забруднення молока був дещо вищим і коливався в межах від 4 до 120 Бк/кг, м’яса свинини – від 41 до 238 та яловичини – від 60 до 300Бк/кг.
Формування доз внутрішнього опромінення населення за рахунок 137Cs на основі результатів проведення ЛВЛ – дозиметрії.
В ході досліджень нами були виділені такі основні категорії сільського населення:
(1) група А. Раціони даної групи населення включають харчові продукти лісового походження;
(2) група Б. Населення групи Б за домовленістю не споживало продукти лісового походження в період проведення дослідів.
Розподіл доз внутрішнього опромінення по групах свідчить, що максимальні дози внутрішнього опромінення населення за рахунок 137Cs були характерні для населення групи А– 4,5 мЗв/рік (середнє значення 3,3мЗв/рік.)
Середньорічна доза внутрішнього опромінення населення групи Б становила 0,8 мЗв/рік, а в цілому по населеному пункту складала 1,7 мЗв/рік.
Слід зазначити, що дози опромінення населення групи Б, які не споживали харчових продуктів лісового походження рівномірно розподілялись протягом року, в той же час як у населення групи А в період збільшення в раціоні долі продуктів лісового походження зростали й дози внутрішнього опромінення.
Так, максимальні дози внутрішнього опромінення населення групи А спостерігались в осінній та зимовий періоди (вересень-січень) і становили 3,3 -4,5 мЗв/рік, що, на нашу думку, пов’язано з споживанням досліджуваною групою харчових продуктів лісового походження. У окремих жителів даної групи населення показники внутрішнього опромінення досягали в цей період 32 мЗв/рік.
З метою визначення доз внутрішнього опромінення за рахунок 137Cs харчові продукти, що споживаються населенням, розділені нами на три умовні групи: 1) харчові продукти рослинного походження з присадибних ділянок; 2)харчові продукти тваринного походження з власних підсобних господарств; 3) харчові продукти лісового походження та риба з місцевих водойм. Активність по 137 Cs визначена у 245 зразках продуктів першої групи, 90 – другої і 241 – третьої груп. Встановлено, що найменша активність першої групи продуктів характерна для капусти та початків кукурудзи і коливається в межах 2-20 Бк/кг, а найбільша для щавлю, активність якого коливається в межах 50-250 Бк/кг, моркви – 11-211 Бк/кг, яблук та груш (сухих) – 21-150Бк/кг. У другій групі продуктів найменш забруднені курячі яйця – 13-20 Бк/кг. У інших харчових продуктів тваринного походження – молока, м’яса великої рогатої худоби та свиней – цей показник знаходиться в межах 4-120Бк/кг, 60-300 Бк/кг та 41-238 Бк/кг відповідно. У третій групі мінімальна активність характерна для риби річкової – 23-900 Бк/кг, а в таких продуктах, як гриби сухі, ягоди чорниці, м’ясо диких тварин, лікарська сировина, ці показники коливаються в межах 50000-940000 Бк/кг, 800-150000, 800-60000, 3000-150000 Бк/кг відповідно.
Аналізуючи активність раціону в розрізі окремих груп населення Народицького району (табл.4.5), слід зазначити, що максимальною активністю за 137Cs характеризувались раціони населення групи А, котрі включають харчові продукти лісового походження. Активність раціонів даної групи населення коливалась в межах від 200 до 3200 Бк/добу і в середньому становила 938 Бк/добу. Використання дозового фактору 14 нЗв на кожний спожитий протягом року бекерель 137Cs в складі харчових продуктів (дозовий фактор рекомендований МКРЗ) свідчить про те, що населення групи А протягом року отримує від 2 до 16 мЗв (в середньому 5 мЗв/рік), що є вкрай небезпечним для стану здоров’я жителів.
Таблиця 4.5
Активність раціону та дози внутрішнього опромінення за рахунок
137 Сs у жителів Народицького району
| Продукти харчування | Раціони населення групи А | Раціони населення групи Б | |||||
| Добове споживання продукту, кг. | Добове споживання 137 Сs, Бк | % від загального надходження 137 Сs | Добове споживання продукту, кг. | Добове споживання 137 Сs, Бк | % від загального надходження 137 Сs | ||
| Харчові продукти рослинного походження з присадибних ділянок | |||||||
| Зернові і продукти їх переробки | 0,290 | 0,255 | |||||
| Картопля | 0,350 | 0,320 | |||||
| Овочі та фрукти | 0,960 | 0,930 | |||||
| Разом | |||||||
| Річна доза опромінення, мЗв\рік. | 0.16 | 0,14 | |||||
| Харчові продукти тваринного походження з власних підсобних господарств | |||||||
| Молоко і молочні продукти | 0,250 | 0,800 | |||||
| М’ясо свійських тварин | 0,100 | 0,190 | |||||
| Яйця (кг.) | 0,010 | 0,014 | |||||
| Разом | |||||||
| Річна доза опромінення, мЗв\рік. | 0.14 | 0,39 | |||||
| Харчові продукти лісового походження та риба з місцевих водойм | |||||||
| Гриби | 0,013 | ||||||
| Ягоди лісові | 0,010 | ||||||
| М’ясо диких тварин | 0,003 | ||||||
| Лікарська сировина | 0,001 | ||||||
| Риба річкова | 0,048 | 0,024 | |||||
| Разом | |||||||
| Річна доза опромінення, мЗв\рік. | 4,7 | 0,03 | |||||
| Всього | |||||||
| Загальна річна доза опромінення, мЗв\рік. | 5,0 | 0,56 | |||||
Активність раціонів населення групи Б (має власне підсобне господарство і не споживає продукти лісового походження) не перевищувала 110 Бк/добу, що відповідає дозі внутрішнього опромінення 0,56 мЗв/рік. Даний рівень активності міг би бути цілком безпечним для стану здоров’я за умови, що вони не отримають додаткових дозових навантажень за рахунок зовнішнього опромінення та споживання інших радіонуклідів з бета- розпадом, зокрема 90Sr.
Надходження 137Cs в організм населення групи А на 94% зумовлене вживанням продуктів лісового походження (грибами, лісовими ягодами та м’ясом диких тварин). Інші групи харчових продуктів практично мало впливають на надходження 137Cs в організм даної групи населення.
Надходження 137Cs в організм населення групи Б зумовлене на 28% вживанням продуктів рослинного походження з власних присадибних ділянок, на 69% – продуктів тваринного походження з власних підсобних господарств та на 3% – риби з місцевих водойм.
Добове споживання риби населенням групи Б складає 0,024 кг/добу, а групи А – 0,048 кг/добу. Отримана доза від споживання забрудненої 137Сs риби складає від 0,026 до 0,052 мЗв/рік. Таким чином, при формуванні дози внутрішнього опромінення за рахунок споживання риби населенням групи А і Б частка 137Сs сягає 24,5 %. Отже, річна доза опромінення населення може перевищувати встановлені норми 1 мЗв/рік, в основному, за рахунок окремих харчових продуктів, особливо продукції лісу.
Зовнішнє опромінення населення встановлювали на основі даних термолюмінісцентної дозиметрії. Індивідуальні термолюмінісцентні дозиметри розподілялися серед жителів населеного пункту (12 чоловік), встановлювались на відкритій місцевості в межах населеного пункту та у приміщеннях. В результаті визначено, що середньорічна експозиційна доза на відкритій місцевості становила 7,7 мЗв/рік, а у приміщені – 1,3 мЗв/рік.
Так, в літній період, при збільшенні часу перебування жителів на відкритій місцевості, спостерігалось збільшення доз їх зовнішнього опромінення до (5,1 мЗв/рік) порівняно із зимовим періодом (1,9 мЗв/рік). Дози зовнішнього опромінення населення в осінній та весняний періоди характеризувались проміжними значеннями 3-4 мЗв/рік.
Сумарні показники опромінення населення за рахунок внутрішнього та зовнішнього опромінення перевищують дози безпечного проживання і в середньому становлять 5,1 мЗв/рік, не враховуючи дозових навантажень за рахунок 90Sr. Розподіл сумарної дози опромінення протягом року також визначається нерівномірністю. Більш високі дозові навантаження відмічались протягом літнього та осіннього періодів. Значно нижчі дозові навантаження характерні для зимового та весняного періодів.
ВИСНОВКИ
В ході проведених досліджень вивчені закономірності надходження 137Cs в умовах критичних ландшафтів Полісся України. Доведено вплив критичних ландшафтів на формування дози опромінення населення, конкретизовані найбільш значимі джерела опромінення, що дозволяє більш раціонально управляти процесом надходження радіонуклідів в організм людини.
1. Проведеними дослідженнями виявлено значну критичність природних ландшафтів Полісся України, вивчено і подано кількісну оцінку факторів, які визначають критичність окремих продуктів харчування у формуванні дозових навантажень населення. Доведено, що нераціональне використання критичних ландшафтів сільським населенням призводить до високого надходження 137Cs в їх організм. Так, дози зовнішнього і внутрішнього опромінення за рахунок 137Cs у жителів с.Христинівка (Народицький район), які без обмеження використовують критичні продукти харчування, становлять в середньому 5,1 мЗв/рік, при цьому у окремих жителів вони досягають 32 мЗв/рік (ДР-2006, 1мЗв/рік). Дозові навантаження групи населення, що дотримувались споживання критичних продуктів харчування, знижувались до 0,56мЗв/рік. Це підтверджує можливість безпечного використання критичних ландшафтів за умови виконання рекомендацій.
2. Молоко і м'ясо свійських тварин (активних споживачів травостою природних пасовищ) на 40 та 29 % відповідно, зумовлюють внутрішнє опромінення населення, що не споживає продукти лісового походження та на 1 та 2 % відповідно внутрішнє опромінення населення, що споживає продукти лісового походження. Це є свідченням важливості надходження та управління міграцією 137Cs в даному типі критичного ландшафту. Встановлено, що накопичення 137Cs у травостої заплавних пасовищ залежить від місця розташування екологічної підсистеми заплави. Найбільш забруднений 137Cs травостій знаходиться у притерасній частині заплави ( 1014 Бк/кг СР.), найменш забруднений – у центральній частині заплави. Травостій прируслової частини заплави характеризується проміжними значеннями забрудненості 137Cs. Накопичення 137Cs в травостої визначається вмістом 137Cs в корененасиченому шарі ґрунту та його властивостями. На гідроморфних ґрунтах кількість доступного для засвоєння кореневою системою рослин радіонуклідубільша, ніж на автоморфних.
3. Травостій найбільш забрудненої частини заплави (притерасної заплави) може використовуватись без обмежень при вирощуванні ремонтного молодняку ВРХ ранніх етапів відгодівлі. Використання травостою в годівлі молочних корів можливе при щільності забруднення ґрунту 137Cs не вище, ніж 28 кБк/м2 , а при заключній відгодівлі ВРХ – 26 кБк/м2 .
4. Встановлено, що середнє значення коефіцієнта переходу 137Cs з ґрунту в пасовищну траву центральної заплави для дерново-підзолистих суглинкових ґрунтів становить 0,28 м2/кг*10-3, а для дерново-підзолистих супіщаних – 1,04 м2/кг*10-3. Відповідні значення КП 90Sr в 10-50 разів перевищують КП 137Cs.
5. Доведено, що питома концентрація 137Cs в травостої в значній мірі залежить від строку проведення першого укосу (віку рослин) та інтенсивності використання. Чим пізніше проводиться перший укіс трав, тим меншою є його активність. При більш інтенсивному використанні пасовища спостерігається зростання активності продукції тваринництва.
6. Доведено, що найбільш критичним продуктом лісу для населення (Народницького району Житомирської області) є гриби. Їх споживання зумовлює до 53 % внутрішнього опромінення населення 137Cs. Встановлені видові відмінності грибів у накопиченні 137Cs. Технологічна обробка сприяє значному зменшенню надходження радіонуклідів до організму людини в порівнянні зі споживанням сухих грибів.
7. Лісові ягоди є другим за значенням критичним продуктом харчування (для жителів Народницького району). При річному споживанні ягід чорниці населенням у кількості 3,7 кг річна доза внутрішнього опромінення становить 1,9 мЗв/рік, або 38 % від загальної дози внутрішнього опромінення 137Cs.
8. Дози внутрішнього опромінення населення за рахунок споживання м'яса косулі не перевищувало 1мЗв/рік. Проте, в цілому, враховуючи високу питому активність 137Cs в лісових кормових масивах району досліджень (в середньому за 16 років – 19,4 кБк/кг), навіть при річному споживанні населенням лише 1 кг м'яса косулі, річна доза внутрішнього опромінення людини становитиме 0,27 мЗв/рік, або чверть річної рекомендованої дози ДР-2006. У зв'язку з цим, нами встановлені закономірності щодо сезонних коливань в рівнях забруднення 137Cs організму косулі, що дають можливість обмежити дозові навантаження лише окремих жителів населеного пункту – мисливців. Для них бажано не вживати м'ясо косулі в періоди зростання його активності, з липня по жовтень.
9. Доведено, що споживання риби місцевої річки Уж в середньому зумовлює близько 2 % внутрішнього опромінення людини. Так, найбільш інтенсивно 137Cs накопичується в організмі щуки (570 Бк/кг), далі в порядку зменшення знаходяться окунь (250 Бк/кг), плотва (160 Бк/кг), карась (150 Бк/кг), линь(100 Бк/кг), в'юн (60 Бк/кг). Таким чином, забруднення більшості видів риби річки Уж 137Cs не перевищує ДР-2006 (150 Бк/кг). Винятки становлять хижі види риб, такі як щука, і в окремих випадках – окунь. Використання мирних видів риб дозволяє зменшити внутрішнє опромінення людини на 6-10 %.
10. Розподіл сумарної дози опромінення протягом року відзначається нерівномірністю. Більш високі дозові навантаження відмічаються упрдовж літнього та осіннього періоду. Це зумовлено тривалим перебуванням населення на відкритій місцевості і споживанням критичних продуктів лісу (грибів, ягід та ін.).