Ученика 11 б класса, школы № 477 г. Пушкина

Кострова Дмитрия

Радон в воде

проблема экологии человека

Мастерская Продуктивного Обучения

Институт Продуктивного Обучения

Санкт-Петербург 1999 г.

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.

Глава I Радиация и ее влияние наорганизм человека

ЧАСТЬ ВТОРАЯ.

Глава II Геология радона.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ.

В течении предыдущих десятилетий общественная практика в области использования ионизирующих излучений основывалась на радужных, но ошибочных предположениях, исходящих от части специалистов.

Из-за отсутствия определенности в этой области у людей сложилось оптимистическое представление о соотношении риска и выгоды, когда выгода считалась чем-то реальным, а риск заболеть раком в результате облучения в малых дозах, практически игнорировался. Сегодня некоторые виды практики из приведенного ниже списка все еще имеют место, но, как правило, на гораздо более низком, нежели прежде, уровне доз.

Я привожу здесь лишь неполный список

1. Использование фосфоресцирующей радиевой краски для оформления циферблатов наручных часов и приборов в кабинах летчиков (хроническое гамма-облучение экипажа).
2. Использование радоновых источников и радиевой воды для оздоровительных процедур.
3. Использование флюороскопов в обувных магазинах с неизбежным облучением не только таза, но и лица и шеи людей, любующихся видом костей собственной стопы.
4. Использование флюороскопов педагогами при постановке голоса у певцов для того, чтобы показать положение диафрагмы в начале, в середине и в конце музыкальной фразы.
5. Облучение плода в материнской утробе при анализе его положения в тазовой полости.
6. Практика облучения детей с целью лечения *болезни* (увеличенный тимус), которая, как показали позже, не нуждается ни в каком лечении.
7. Практика облучения туберкулезных больных с целью контроля за проведением пневмоторакса.
8. Облучение женщин с целью лечения послеродового мастита.
9. Облучение людей с целью лечения стригущего лишая на голове.
10. Кобальтовая обработка заблокированных евстахиевых труб.
11. Радиевое лечение синусовых нарушений*.
12. Использование рентгеновских лучей для контроля динамики улучшений или ухудшений в состоянии искривленного позвоночника (сколиоза), главным образом, у девочек.
13. Флюороскопия, как часть практики *профилактической проверки* грудных детей.
14. Использование радиоактивного контрастирующего вещества при радиографирующей диагностике.
15. Практиковавшееся в 1940-х годах рентгеновское исследование всего позвоночника (в военных призывных комиссиях) и применение бариевых клизм как часть *ежегодных профилактических проверок.

Природные источники ионизирующего излучения (ИИИ) создают около 70 % суммарной дозы, получаемой человеком от всех ИИИ. Годовая доза облучения человека от природных ИИИ в среднем 2,4 мЗв/год, в том числе от радона в воздухе помещений 1,3 мЗв/год, от гамма-излучения естественных радионуклидов (ЕРН) грунта и стройматериалов 0,4 мЗв/год, от поступления ЕРН

Обязательным условием адекватного восприятия любой опасности является доступная объективная информация о ней. Если говорить о радиации, то следует осознать, что радиация вездесуща и сопровождает человека с самого начала развития цивилизации. Человек живет в “океане радиации”, носит ее в себе каждый час.

В наших легких распадаются, излучая частицы, и -кванты примерно 30 000 попавших вместе с воздухом радиоактивных атомов радона, полония, висмута, свинца.

• внутри каждого из нас распадаются примерно 15 000 атомов радиоактивного изотопа К, попавших в основном с пищей, и примерно 7000 атомов природного урана.
• через каждого из нас проходит примерно 100 000 нейтронов и 400000 других космических частиц от Солнца и из Вселенной.
• через каждого из нас проходит свыше 200000 -квантов, источником которых являются почва и стройматериалы.

Более полный список источников радиоактивности, с которыми сталкивается любой человек в обыденной жизни, представлен в таблице 1

Радон - наиболее редкий и самый тяжелый радиоактивный газ; он обладает удивительными свойствами: при температуре, равной минус 62 С он превращается в бесцветную жидкость, которая в семь раз тяжелее воды и которая флюоресцирует ярким голубым или фиолетовым цветом. Около минус 71 С° радон становится твердым и непрозрачным веществом, излучающим голубое сияние. Радон без нагревания испускает тепло и со временем может образовывать:, твердые радиоактивные элементы.

Радон в 110 раз тяжелее водорода, в 55 раз тяжелее гелия и в 7,5 раз тяжелее воздуха. Один литр газа весит около 9,9 грамм. Однако, пока эти сведения не проверены, так как чтобы получить один литр радона из солей радия, нужно около 500 кг радия. Да если бы такой объем газа и был получен каким-либо образом, то, по словам профессора Резерфорда, ученого, открывшего радон в 1900 году, никакой сосуд не мог бы удержать его, так как количество тепла, испускаемое радоном, расплавило бы сосуд, в который его заключили.(П.Р.Таубе, Е.И.Руденко, ”От водорода до нобелия?”). Радон химически инертен и реагирует только с сильными фторирующими реагентами. Все изотопы радона радиоактивны и довольно быстро распадаются: самый устойчивый изотоп 222 Rn имеет период полураспада 3,8 сут., второй по устойчивости – 220 Rn (торон) – 55,6 с.

Почему радон, имея только короткоживущие изотопы, не исчезает из атмосферного воздуха совсем? Оказывается, он постоянно поступает в атмосферу из земных пород: 222 Rn – при делении ядер 238 U, а 220 Rn – при делении ядер 232 Th. Пород, содержащих уран и торий, в земной коре довольно много (например, граниты, фосфориты), поэтому убыль компенсируется поступлением и в атмосфере существует некая равновесная концентрация радона. Казалось бы, роль этого крайне редкого, инертного, неустойчивого химического элемента в нашей жизни не может быть не только значительной, но даже просто заметной. Однако это совсем не так. Точнее, лет 20 назад стали считать, что это может быть и не так.

Изотоп 222Rn дает примерно 50–55% дозы облучения, которое ежегодно получает каждый житель Земли, изотоп 220Rn прибавляет к этому еще ~5–10%. Однако исследования показали, что в отдельных местностях радоновое облучение во много раз и даже на несколько порядков может превышать средние величины.

Из таблицы видно, что только в случае тория-232, при его содержании в воде на уровне альфа активности в 0.1 Бк/л будет превышена считающейся безопасной доза в 0.1 милизиверт (мЗв) за год. Так как торий-232 обычно составляет лишь малую долю, общей альфа радиоактивности, то Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) сочла возможным рекомендовать величину 0.1 Бк/л в качестве предельного значения общей альфа активности для целей рутинного контроля радиологической безопасности воды.

К сожалению, у нас нет данных, позволяющих объяснить довольно высокое, по сравнению с рекомендациями ВОЗ, значение этого параметра, определяемого нормами USEPA

Образование и распространение радона изучает геология, поскольку именно горные породы являются его первоисточником. В первую очередь содержание радона в окружающей среде зависит от концентрации материнских элементов в породах и почвах, Поэтому первое представление о распространении радона в окружающей среде может дать геологическая карта.

Несмотря на то, что радиоактивные элементы встречаются в тех или иных количествах повсеместно, распределение их в земной коре очень неравномерно. Наиболее высокие концентрации урана свойственны изверженным (магматическим) породам, в особенности гранитом. Высокие концентрации урана также могут быть приурочены к темноцветным сланцам, осадочным породам, содержащим фосфаты, а также метаморфическим породам, образовавшимся из этих отложений. Естественно, что и почвы, и обломочные отложения, образовавшиеся в результате переработки вышеназванных пород, также будут обогащены ураном.

Кроме этого основными источниками - содержателями радона являются горные и осадочные породы, содержащие уран (радий.):

• - бокситы и углистые сланцы тульского горизонта нижнего карбона, залегающие на глубинах от 0 до 50 м и с содержаниями урана более 0,002%;
• - углеродисто-глинистые диктионемовые сланцы, глауконитовых и оболовых песков и песчаников пакерортского, цератопигиевого и латоринского горизонтов нижнего ордовика, залегающие на глубинах от 0 до50 м с содержанием урана более 0,005%.
• - углеродсодержащие гравелиты, песчаников и алевролитов гдовского горизонта венда, залегающие на глубинах от 0 до 100 м с содержанием урана более 0,005 %;
• - граниты рапакиви верхнего протерозоя, залегающие приповерхностно и имеющих содержание урана более 0,0035 %;
• - калиевые, микроклиновые и плагиомикроклиновые граниты протерозойско-архейского возраста с содержанием урана более 0.005 %;
• - гранитизированные и мигматизированные архейские гнейсы, залегающие приповерхностно, в которых урана более 3,5 г/т.

В результате радиоактивного распада атомы радона попадают в кристаллическую решетку минералов. Процесс выделения радона из минералов и пород в паровое или трещинное пространство получил название эманирования. Не все атомы радона могут выделиться в поровое пространство, поэтому для характеристики степени высвобождения радона используется коэффициент эманирования. Его величина зависит от характера породы, ее структуры и степени ее раздробленности. Чем меньше зерна породы, чем больше внешняя поверхность зерен, тем активнее идет процесс эманирования.

Дальнейшая судьба радона связана с характером заполнения порового пространства породы. В зоне аэрации, то есть выше уровня грунтовых вод, поры и трещины пород и почв заполнены, как правило, воздухом. Ниже уровня грунтовых вод все пустотное пространство пород заполнено водой (в нефтегазоносных районах оно может быть также заполнено нефтью и газом). В первом случае радон как всякий газ распространяется по законам диффузии. Во втором - может также мигрировать вместе с водой. Дальность миграции радона определяется его периодом полураспада. Поскольку этот период не очень велик, дальность миграции радона не может быть большой. Для сухой породы она больше, однако, как правило, радон мигрирует в водной среде. Именно поэтому наибольший интерес представляет изучение поведение радона в воде.

Основной вклад в распространение радона вносят так называемые диктионемовые сланцы нижнего ордовика, места, распространения которых являются наиболее радоноопасными территориями России. Диктионемовые сланцы протягиваются полосой шириной от 3 до 30 км. от г. Кингисепп на западе до р. Сясь на востоке, занимая площадь порядка 3000 кв. км. На всем протяжении сланцы обогащены ураном, содержание которого варьирует в пределах от 0.01% до 0.17%, а суммарное количество урана составляет сотни тысяч тонн. В области Балтийско-Ладожского уступа сланцы выходят на дневную поверхность, а к югу погружаются на глубину до первых десятков метров.

С 1992 г. на площади развития сланцев производится экспозиционная эманационная съемка с целью выявления радонопроводящих зон и полей в грунте. На 18 рекогносцировочных профилях общей длинной 110.18 км., выполнено 5500 измерений. Фоновые концентрации радона в почвенном воздухе составляют 15 Бк/л, что в три раза выше регионального фона в Ленинградской области. При этом отчетливо выделяются три уровня аномальных полей: первый 34-67 Бк/л., (на который приходится 40.9% общей длины профилей), второй 68-135 Бк/л. (12.5% длины профилей) и третий 136 Бк/л. и выше (2.8% длины профилей). Ожидается, что в пределах радоноопасных зон и полей с концентрацией радона в грунтовом воздухе выше 67 Бк/л., охватывающих площадь порядка 450 кв.км., объемная эквивалентная равновесная активность радона в помещениях будет превышать 100 Бк/куб.м., что обуславливает эффективную ежегодную дозу облучения свыше 5 мЗв в год. Такие территории, в соответствии с действующими “Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия” (М., 1992 г.), относятся к территориям чрезвычайной экологической ситуации и находящиеся на них населенные пункты должны быть подвергнуты первоочередному радиационному обследованию на содержание радона в воздухе помещений.

На карте 2 показана схема районирования России по потенциальной радоноопасности.

При районировании территории России по степени радоноопасности были использованы следующие критерии:

• к площадям опасным по радону отнесены регионы, в которых установлены специализированные на уран горные породы, рудопроявления и месторождения урана, но непосредственно аномальных концентраций радона в почвенном воздухе, в подземных водах и т. д. не обнаружено;
• к площадям потенциально опасным по радону отнесены те регионы, в которых специализированные на уран горные породы развиты незначительно и не выходят на дневную поверхность;
• площади, на которых не известны месторождения урана, а рудопроявления перекрыты наносами, отнесены к неопасным.

Из регионов России потенциально опасных в этом смысле выделяют Западную Сибирь (Белокуриха, Новосибирск), Забайкалье (Краснокаменск), Северный Кавказ (Пятигорск) и

Северо-западные регионы России.

Самым мощным источником поступления естественных радионуклидов, а в частности радона, в атмосферу является энергетические преприятия, работающие на органическом топливе - угле, сланце, нефти:

- Прибалтийская ТЭС, работающая на сланцах. Выбрасывает в атмосферу с дымовыми выбросами до 90% урана, от 28 до 60% радия и до 78% тория. Помимо аэрозольного компонента в выбросах может присутствовать до 20% летучей золы. В результате деятельности Прибалтийской ТЭС вокруг нее образовалась зона повышенных концентраций естественных радионуклидов с радиусом примерно 40 высот труб станции. В указанной зоне произошло увеличение концентраций естественных радионуклидов (ЕРН) на порядок для верхнего слоя почвы (3 см). Концентрация естественных радионуклидов в факеле составляет до 50 мкБк/куб.м радия, до 10 мкБк/куб.м тория и до 100 мкБк/куб.м урана при фоне 1 мкБк/куб.м воздуха.

- Деятельность ПО "ФОСФОРИТ" по добыче фосфоритов, залегающих ниже диктионемовых сланцев, приводящяя к перераспределению урана и его продуктов распада из диктионемовых сланцев, и создание хвостохранилищ на берегу р.Луги приводит к тому, что речные воды сравнительно интенсивно выносят радий-226 в Лужскую губу, где он, в основном, осаждается на органической фракции донных отложений и железо-марганцевых конкрециях. Деятельность ПО "Фосфорит" касается, в основном, района долины реки Луга к северу от г.Кингисеппа.

Основным источником поступления радона в воздух помещений является геологическое пространство под зданием. Радон легко проникает в помещения по проницаемым зонам земной коры. Здание с газопроницаемым полом, построенное на земной поверхности, может увеличивать поток радона, выходящего из земли, до 10 раз за счет перепада давления воздуха в помещениях здания и атмосфере. Этот перепад оценивается в среднем величиной около 5 Па и обусловлен двумя причинами: ветровой нагрузкой на здание (разрежение, возникающее на границе газовой струи) и перепадом температур между комнатным воздухом и атмосферой (эффект дымовой трубы).

Содержание радона в воздухе помещений зависит от его содержания в почве и подстилающих породах, их эманирующей способности, климатических условий конструкции зданий и системы их вентиляции и кратностью воздухообмена в помещении. Концентрации и потоки радона крайне неравномерны, они изменяются в очень широких пределах для различных регионов и видов зданий. По оценкам Международной комиссии по радиационной защите (МКРЗ) индивидуальная суммарная доза облучения варьирует от 0,5 до 100 от модального значения дозы, причем она превышает не только предел дозы для ограниченной части населения от искусственных ИИИ (1 мЗв/год), но и может превышать предел дозы для профессионалов (20 мЗв/год).

В исключительных случаях свой вклад в поступление радона в помещение может вносить его выход из водопроводной воды и бытового газа.

В США, примерно в 13600 случаев смерти от онкологических легочных заболеваний связывают с облучением от радона воздуха и приблизительно 200 случаев от облучения радоном, находящегося в питьевой воде. Каким образом радон попадает в питьевую воду? Он попадает в воду из окружающей почвы, а также гранитов, базальтов, песка с которыми соприкасаются водоносные слои. Поэтому концентрация радона в водах зависит от концентрации материнских элементов в горных породах, омываемых ею, коэффициента эманирования, пористости или трещиноватости горных пород и скорости движения воды (расхода потока). Рыхлые или трещиноватые породы характеризуются повышенными концентрациями радона (зоны тектонических нарушений, кора выветривания и т.д.). Кристаллические породы обычно имеют более высокую концентрацию урана, чем средние осадочные породы. Примером пород, которые имеют повышенную концентрацию урана, являются граниты, сиениты пегматиты, кислые вулканические породы, а также кислые гнейсы.

Подземные воды трещинных массивов кислых кристаллических пород обычно отличаются наиболее высокой концентрацией радона, достигающей 500 Бк/л и выше. Значительно ниже концентрация радона в водах основных изверженных пород. Трещинные воды известняков, песчаников, сланцев обычно имеют концентрацию радона в пределах 10-100 Бк/л. Однако, в отдельных случаях, и в этих породах могут встречаться повышенные концентрации радона. Подземные воды в горизонтах грунтовых вод, залегающих недалеко от поверхности, обычно имеют более низкую концентрацию радона, составляющую менее 50 Бк/л. В поверхностных водах концентрация радона, как правило, не превышает 2-5 Бк/л, главным образом, из-за того, что радон успевает распасться в течение существования воды в поверхностных условиях или уйти в атмосферу за счет аэрации.

В зависимости от геологических и гидрогеологических условий в различных районах земли создаются условия для формирования широкого спектра фоновых концентрации радона. Наряду с районами с пониженными фоновыми концентрациями радона в водах имеются территории с весьма высокими, “ураганными” содержаниями радона. Такие территории обнаружены в Бразилии, Индии, Канаде. В Иране известны родники с высокими концентрациями радона. Повышенными фоновыми концентрациями радона характеризуются скандинавские страны. Многочисленные зоны с высокой концентрацией радона в водах выявлены в США. В России выявлены зоны с концентрацией радона в воде в 300-400 Бк/л. Из-за разнообразия условий радононакопления в водах в разных странах приняты различные величины предельно допустимых концентраций радона, которые ограничивают использование вод с высоким содержанием радона. Так, в Финляндии предельно допустимые концентрации установлены на уровне 300 Бк/л, в Швеции - 300 Бк/л, в Ирландии - 200 Бк/л. В России нормы радиационной безопасности, принятые в 1999 году, устанавливают предельно допустимое содержание радона в воде в 60 Бк/л при отсутствии в воде других радиоактивных веществ. До этого "Санитарные правила и нормы для централизованного водоснабжения* разрешали пользоваться водой с содержанием радона до 120 Бк/л.

Как уже указывалось, опасность высоких концентраций радона в воде связана с несколькими обстоятельствами. Во-первых, это непосредственное потребление воды с повышенной концентрацией радона и продуктами его распада.

Во-вторых, значительная часть радона при использовании воды в бытовых целях переходит в воздух.

В-третьих, при использовании такой воды в банях, душе почти весь радон переходит в воздух закрытых помещений. В результате, суммарная доза радиации при использовании воды с повышенной концентрацией радона может быть очень высокой. Так, по данным шведских ученых, более 60 000 шведов ежедневно потребляют воду с содержанием радона выше 1000 Бк/л, что приводит к 50 случаям заболеваний раком легких в год.

Наибольшую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной парной и т. п. Так, при обследовании ряда домов в Финляндии, было выяснено, что концентрация радона в ванной комнате в 40 раз выше, чем в жилой. Всего за 22 минуты пользования душем концентрация радона достигает величины, которая в 55 раз превышает предельно допустимую концентрацию. В Швеции возникла острая проблема, связанная с проведением кампании за экономию энергии и тщательной герметизацией зданий: с 50-х до 70-х годов скорость вентилирования в домах уменьшилась более чем вдвое, а концентрация радона внутри домов увеличилась более чем в три раза! (Радиация... 1990). Есть над, чем подумать хозяевам квартир нашего города, забывающим при евроремонте об эффективной вентиляции.

В случае, когда для снабжения дома водой используются скважины, радон попадает в дом с водой и также может скапливаться в значительных количествах в кухнях и ванных комнатах. Дело в том, что радон очень хорошо растворяется в воде и при контакте подземных вод с радоном, они очень быстро насыщаются последним. В США уровень содержания радона в грунтовых водах колеблется от 10 до 100 Бк/л, в отдельных районах доходя до сотен и даже тысяч Бк/л.

Растворенный в воде радон действует двояко. С одной стороны, он вместе с водой попадает в пищеварительную систему, а с другой стороны, люди вдыхают выделяемый водой радон при ее использовании. Дело в том, что в тот момент, когда вода вытекает из крана, радон выделяется из нее, в результате чего концентрация радона в кухне или ванной комнате может в 30-40 раз превышать его уровень в других помещениях (например, в жилых комнатах). Второй (ингаляционный) способ воздействия радона считается более опасным для здоровья.
Агентство по охране окружающей среды США (USEPA) рекомендует в качестве рекомендованной предельную величину содержания радона в воде на уровне 300 pCi/l (что составляет 11.1 Бк/л), что однако не нашло пока отражения в американском национальном стандарте качества воды (этот параметр не нормируется). В недавно вышедших российских Нормах Радиационной Безопасности (НРБ-99) предельный уровень содержания радона в воде, при котором уже требуется вмешательство, установлен на уровне 60 Бк/кг.
Можно ли бороться с радоном в воде? Да и достаточно эффективно. Один из наиболее результативных методов борьбы с радоном - аэрирование воды ("пробулькивание" воды пузырьками воздуха, при котором практически весь радон в прямом смысле "улетает на ветер"). Поэтому тем, кто пользуется муниципальной водой беспокоиться практически не о чем, так как аэрирование входит в стандартную процедуру водоподготовки на городских водоочистных станциях. Что же касается индивидуальных пользователей скважинной воды, то исследования, проведенные USEPA, показали достаточно высокую эффективность активированного угля. Фильтр на основе активированного угля способен удалить до 99.7% радона. Правда со временем этот показатель падает до 79%.

Подземные воды, основным лечебным фактором которых является радон, пользуются большой популярностью во всем мире. Всемирно известные курорты Яхимов, Бромбах, Баден-Баден знамениты именно радоновыми водами. По существующим в нашей стране стандартам к радоновым минеральным водам относятся воды, содержание радона в которых превышает 185 Бк/л. Эта величина является довольно условной, так как необходимая интенсивность облучения может регулироваться временем. Об этом свидетельствует разнообразие норм, принятых в разных странах. Так, в Польше принята норма в 375 Бк/л, во Франции - 370, в Италии - 48 , в Чехии -1192, в Германии - 6885 Бк/л.

Радоновые воды используются в виде водных и грязевых ванн, воздушных ингаляций, для эманаторов. Они применяются при лечении нервной, сердечно-сосудистой систем, органов дыхания и пищеварения, опорно-двигательного аппарата, болезней обмена веществ.

Концентрация радона в минеральных водах колеблется в весьма значительных пределах. Так, в месторождении Барбанш-тейн (Австрия) концентрация радона достигает 2200, Баден-Баден (Германия) -780, Яхимов (Чехия) - 6290 Бк/л. В российских месторождениях, в большинстве случаев приуроченных к районам развития докембрийских и палеозойских кристаллических пород или горноскладчатым сооружениям, установлены следующие концентрации: Железноводское - 314, Кисловодское- 248, Белокуриха - 926, Дарасун - 847, Вишневогорский (Урал)- 552 Бк/л.

По величине концентрации радона выделяют (в Бк/л):

В Ленинградской области широкой известностью пользуется Сестрорецкий курорт, использующий низкорадоновые воды гдовского (нижнекотлинского) горизонта. В Х1Х веке непродолжительное время функционировал курорт на озере Лопухинка. Это уникальное радоновое озеро образовано рядом источников, содержание радона в которых достигает 400 Бк/л. К сожалению, замечательный природный объект в настоящее время находится в запущенном состоянии и для лечебных целей не используется. На территории Ленинградской области есть еще много источников, пользующихся у населения известностью как целебные. Большинство из них обязано своей популярностью именно радону, который способствует длительному хранению воды. Действительно, в области ресурсы радоновых вод, а, значит, и перспективы открытия новых курортных зон весьма велики. Много месторождений минеральных радоновых вод и в соседней Карелии. К их числу, например, относятся месторождения Кошкары, Карташи, Питкяранта.

Некоторые канцерогенные вещества, обнаруженные в воздухе жилища.

Уже этот перечень свидетельствует о многообразии канцерогенных воздействий, которым подвергается человек у себя дома. Вместе с тем существуют многочисленные не канцерогенные, но токсичные вещества – окислы азота, углерода, серы, которые практически постоянно присутствуют в плохо вентилируемых помещениях.

Существует статистическая связь заболеваемости злокачественными опухолями, склерозом, ишемической болезнью сердца, изменением поведенческих реакций и детским церебральным параличом с геопатогенными зонами (разломами),по которым радон перемещается и с помощью которых выходит на поверхность.

При дыхании в легкие за одну минуту попадают миллионы радиоактивных атомов радона, они избирательно накапливаются в некоторых органах и тканях, особенно в гипофизе и еоре надпочечников, этих двух важнейших железах внутренней секреции,определяющих гормональную активность организма и регулирующих деятельность вегетативной нервной системы, концентрируются также в сердце, печени и других жизненно важных органах. Растворяясь в крови и лимфе, радон и продукты его распада быстро разносятся по всему телу и приводят к внутреннему массированному облучению.

Опасность радона помимо вызываемых им функциональных нарушений (астматические приступы удушья, мигрень, головокружение, тошнота, депрессивное состояние и т.д.) заключается еще и в том, что вследдствие внутреннего облучения легочной ткани он способен вызвать рак самих легких.

По сведениям, приводимым в работах главного специалиста Центра экологических исследований, кандидата физико-математических наук А.Э.Шемьи-Заде, радон при его концентрации в домах, равной 25 Бк\м3, вызывает рак легких у 3-4 человек из 1 000 жителей (США), а при увеличении содержания радона в воздухе помещений до 200 Бк\м3 число больных возрастает в 10раз. Американское Агенство по защите окружающей Среды приводит статистические данные смертности от рака легких в результате радонового облучения

Сидят люди в поликлинниках, ждут обследования или приговора, и удивляются: “Откуда только такие болезни берутся ?!”, и редкий пациент отдает себе отчет в том, что первая причина - именно состояние окружающей Среды, в которой прошла его жизнь и жизнь его близких.

Радон свободно растворяется в жирах и установлено, что радон накапливается в мозге человека - это приводит к заболеванию раком крови.

1. Наличие в геологической среде повышенных количеств урана-радия-радона.

2. Существование путей переноса эманации.

3. Наличие замкнутого пространства, в котором бы находился человек и куда бы поступал радон.

Радоновое озеро около деревни Лопухинка

На окраине деревни Лопухинка в Ломоносовском районе есть огромный овраг глубиной в несколько десятков метров. По его дну протекает небольшая речка Рудица.

Около здания Лопухинской средней школы склон оврага представляет собой отвесную скалу, сложенную известняками. Известняки эти древние, палеозойского возраста, в них без труда можно найти остатки окаменелой фауны морских моллюсков и даже древнейших ископаемых - трилобитов.

Из трещин, рассекающих известняки, вытекают многочисленные ручейки источников, впадающие в Рудицу.

Еще в прошлом веке Рудица была перегорожена плотиной, которая образовала небольшое озеро, привлекающее необычным цветом своей воды. В большинстве водоемов Ленинградской области вода свинцово-серая, а здесь она небесно-голубая и очень прозрачная, так как в Лопухинском озере нет ни водорослей, ни камышей.

Живописные окрестности Лопухинки, необычность озера и обилие источников давно привлекали к себе внимание исследователей.

В 30-е годы прошлого века Лопухинку арендовал знаменитый мореплаватель адмирал Фаддей Фаддеевич Беллинсгаузен. Будучи в 1839 году военным губернатором Кронштадта, он вместе со знаменитым хирургом Н. И. Пироговым организовал в Лопухинке больницу для моряков, в которой больных ревматизмом лечили водой из местных источников.

Лечение заключалось в том, что больных укутывали простынями, смоченными водой из источников. Это давало положительные результаты.

Здание больницы сохранилось, в нем сейчас находится Лопухинская средняя школа.

В начале XX века на источники, питающие Лопухинское озеро, обратил внимание известный гидрогеолог Н. Ф. Погребов. По его предварительным данным, они содержат в себе радон.

Подтверждением этому служит необычная прозрачность озера, в котором нет планктона и полностью отсутствует водная растительность (известно, что наличие радона в воде подавляет рост планктона и растений).

В древнейших палеозойских отложениях Ленинградской области известны воды, обладающие слабой радиоактивностью. Это кембрийские минеральные воды из буровой скважины Сестрорецкого курорта. Они обладают ценными лечебными свойствами и широко используются.

Радоновое озеро в Лопухинке постановлением Леноблисполкома от 29 марта 1976 года взято под охрану государства. И Лопухинские источники, и озеро требуют дальнейшего бальнеологического изучения. Предполагается на их базе возродить лечебницу для лечения ревматических и сердечно-сосудистых заболеваний.

Обеспечение радоновой безопасности- одна из важнейших проблем экологии, которая активно обсуждается в последние два десятилетия. Исследованиями последних лет надежно установлено, что более 60% дозы ионизирующего излучения на человека в год приходится от естественных природных источников излучения, при этом более 50% облучения обусловлено родоном и продуктами его распада.

Радон содержится в водопроводной воде и некоторых продуктах питания, но при кипячении воды и приготовлении горячих блюд некоторая часть радона улетучивается.

При строительстве новых зданий предусматриваются (должны предусматриваться.) выполнение радонозащитных мероприятий; ответственность за проведение таких мероприятий, а также за оценку доз от природных источников и осуществление мероприятий по их снижению, Федеральным законом “О радиационной безопасности населения” N3-Ф3 от 9.01.96г. и разработанными на его основе Нормами радиационной безопасности НРБ-96 от 10.04.96г, возлагается на администрацию территорий. Основные направления (мероприятия) Региональных и Федеральных программ “Радон” 1996-2000 гг. следующие:

На табл. представлена целевая программа “Радон-Пушкин”, в которой указаны радонозащитные мероприятия, их стоимость, исполнитель и источник финансирования.

Табл. 5.

Целевая программа “Радон-Пушкин”.

В графе “Исполнители” приведен перечень всех организаций задействованных на выполнение указанных мероприятий. В процессе работ будет производится корректировка списка исполнителей с учетом их реальной возможности и области аккредитации (лицензирования).

РГЭЦ - Региональный геоэкологический центр филиал ГГП “Невскгеология”, ВНИИМ - Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева, НИИРГ - Научно-исследовательский институт радиационной гигиены.

В случае выявления жилых помещений, в которых среднегодовая эквивалентная объемная равновесная активность радона превышает 200Бк/куб.м., необходимо произвести комплекс радонозащитных мероприятий, включающих следующие меры:

Если после проведения комплекса радонозащитных мероприятий среднегодовая эквивалентная объемная равновесная активность радона в помещениях будет превышать 400 Бк/куб.м., то в соответствии с п.7.3.4 НРБ-96 должен решаться вопрос о переселении жильцов (с их согласия) и перепрофилировании или сносе здания.

Для определения ОА изотопов радона и аэрозолей ДПР и ДПТ в воздухе в настоящее время применяется ряд различных методов, которые реализованы в соответствующих средствах измерений.

Эти методы и, соответственно, типы средств измерений (СИ), как правило, весьма четко ориентированы на конкретную цель, которая преследуется в ходе измерений. Поэтому, прежде чем рассматривать типы и характеристики конкретных средств измерений, перечислим кратко виды измерительных задач, которые должны выполняться в рамках РЦП “Радон”.

1. Скрининговые обследования

Главные требования, предъявляемые к измерениям в рамках скринингового обследования помещений зданий и сооружений на территории региона (города, района и т.д.) - воспроизводимость. Большая вариабельность ОА изотопов радона и аэрозолей ДПР и ДПТ в воздухе практически всех объектов (суточная периодика, сезонные и погодные изменения и др.) оценки среднегодовых значений измеряемой величины.

Для выполнения таких измерений в настоящее время применяются пассивные интегральные СИ, которые реализованы в рамках двух основных методов - трекового и электретного. Обычно для оценки среднегодовых значений ЭРОА радона в воздухе жилых домов и зданий социально-бытового назначения принимают среднее значение из двух интегральных измерений, выполненных в теплый и холодный периоды года с экспозицией не менее двух-трех месяцев.

С несколько меньшей уверенностью среднегодовые значения ОА радона в воздухе могут быть оценены с применением пассивных угольных пробоотборников - измерения этим методом требуют выполнения не менее чем 4-6 измерений в одном и том же объекте в разные сезоны года продолжительностью 3-4 суток каждое.

Таким образом, для скриниговых обследований средства измерений должны быть интегральными. С учетом способа отбора проб воздуха в контролируемом помещении в технико-экономическом плане наиболее приемлемо применение пассивных интегральных СИ, из числа которых наибольшее распространение в нашей стране и за рубежом получили т.н. трековые комплексы.

2. Экспрессные измерения

Экспрессные измерения ОА изотопов радона и аэрозолей ДПР и ДПТ в воздухе, как правило, применяются с целью получения быстрой оценки радоноопасности в конкретном объекте (регионе и т.п.). Для этих целей применяются средства измерений мгновенного типа - т.н. радиометры радона и радиометры аэрозолей, позволяющие получить оценку мгновенных значений ОА изотопов радона и аэрозолей ДПР и ДПТ в атмосфере обследуемого объекта. В некоторых случаях результаты мгновенных измерений могут применяться для уточнения времени экспонирования интегральных СИ в помещениях.

В рамках задач, связанных с радиоэкологическим сопровождением строящихся зданий, следует рассматривать также и средства измерений ОА радона в почвенном воздухе и скорости эксхаляции радона с поверхности почвы при оценке потенциальной радоноопасности участков территорий, отводимых под застройку. Эти измерений в СПб-регионе, как правило, реализуются с применением трех типов СИ: радиометров радона типа РГА-500 в комплекте с почвенными зондами специальной конструкции, трековых детекторов в пробоотборных камерах, пассивных угольных пробоотборников.

Рассмотрим интегральные, полуинтегральные и мгновенные СИ, с учетом того, что в нашей стране электреты пока не получили достаточно полного развития и работы в этом направлении не закончены. Кроме того, из средств измерений интегрального типа мы рассмотрим только трековые СИ.

4. Интегральные трековые радиометры радона

Принцип действия этих СИ основан на радиационно-химических изменениях структуры вещества под действием радиоактивного излучения. В результате воздействия альфа-излучения на чувствительный материал трекового детектора в нем появляются т.н. латентные треки, плотность которых пропорциональна экспозиции, т.е. произведению среднего за время экспозиции (интегрального) значения ОА радона в воздухе на длительность экспозиции.

В настоящее время чаще всего применяются детекторы на основе нитратацеллюлозы зарубежного производства (LR-115) или опытных партий детекторов производства Переяславского завода фотоматериалов.

Преимуществом трековых детекторов (ТД) на основе нитратцел-люлозы является то, что они могут быть изготовлены промышленным способом в виде тонких плёнок. Обработка экспонированных ТД при этом достаточно легко автоматизируется, например, с помощью искровых счетчиков.

Основными метрологическими характеристиками такого комплекса оказываются:

1) масса угля в пробоотборнике;

2) чувствительность для заданного интервала времени экспонирования;

3) уровень собственного фона пробоотборников;

4) диапазон измерений;

5) основная погрешность измерений;

6) активность радия в образцовой мере.

Как уже отмечалось, в этом случае средство измерений не оказывается привязанным к данному конкретному спектрометру и последующая его поверка не требует того, чтобы одновременно в поверке участвовал тот самый спектрометр, на котором будут выполняться измерения.

6. Радонометры

Эти СИ реализуют методы, при которых воздух при измерениях предварительно отфильтровывают от аэрозолей ДПР. После этого измерительное устройство с анализируемым воздухом, содержащим радон-газ, выдерживается в течение некоторого времени (обычно 150-180 мин.) для установления равновесия между радоном и ДПР, после чего производится определение ОА радона по излучению радона и/или ДПР.

Наиболее известными радонометрами, выпускаемыми у нас в стране, являются: РГА-500 с измерительными камерами объемом 500 мл и его более ранние модификации, выпускаемый ВИРГ "Рудгеофизика" (СПб), САС-Р-2 с измерительными камерами объемом 50 и 500 мл (СПбНИИРГ) и др.

Также к радонометрам мгновенного типа следует отнести РГГ-01Т (НИИПиММ) и адсорбционный модуль из состава комплекта “Камера” (НТЦ “НИТОН”, Москва), в которых отбор проб анализируемого воздуха выполняется т.н. активным методом - прокачкой его через адсорбер.

Наконец, наиболее широко распространенным радонометром в стране является радонометр РРА-01 и его более поздние его модификации (МТМ “Защита”, Москва) и др., в котором измерение ОА радона в воздухе основано на регистрации альфа излучения RaA с помощью спектрометрического ППД.

7. Радиометры аэрозолей ДПР и ДПТ

В этих радиометрах используются следующие обязательные операции:

- отбор проб воздуха на аэрозольные фильтры;

Основными метрологическими характеристиками СИ ОА аэрозолей ДПР в воздухе являются:

1) расход воздуха через фильтр при отборе проб;

2) эффективность улавливания аэрозолей ДПР и ДПТ;

3) эффективность регистрации альфа-излучения ДПР и ДПТ, осажденных на фильтр;

4) уровень собственного фона;

5) диапазон измерений;

6) предел основной погрешности измерений.

Из числа наиболее распространенных в СПб-регионе следует назвать радиометры РГА-01Т (НИИПиММ), РАА-02 (СПбНИИРГ), “ОНЕГА - М” и его модификации (ВИРГ “Рудгеофизика”) и др.

8. Мониторы радона и аэрозолей ДПР в воздухе

Радоновые мониторы представляют собой средства измерений, в которых реализован принцип регистрации и измерений ОА радона в воздухе в течение длительного времени. В отличие от средств измерений интегрального типа, радоновые мониторы обеспечивают не только измерение интегральной ОА радона в воздухе, но и возможность анализировать изменение ОА радона в воздухе в течение длительного (до нескольких месяцев и даже лет) времени, сопоставлять эти изменения со временем суток, года, наружными метеоусловиями и т.д. И хотя радоновые мониторы в принципе могут применяться для обследования зданий, все же основное их назначение - это решение исследовательских задач в рамках федеральной и региональных целевых программ “Радон”.

В числе других следует указать мониторы “Atmos -12D” (Швеция), “PRASSI Mod.5S” фирмы Silena и др. для непрерывной регистрации ОА радона в воздухе.

Квазимониторами ОА аэрозолей ДПР и ДПТ в воздухе можно назвать монитор “Mod.4S” фирмы Silena, радиометр “SARAD EQF 3020” немецкой фирмы “SARAD GmbH” (одновременное измерение ОА радона и ЭРОА радона) и ряд других.

Известна специальная модификация радон-монитора “AlphaGUARD Mod. PQ2000-WL” с аэрозольным модулем на базе радиометра “TN-WL-02” фирмы “Thomson&Nielson Electronic Ltd.” (Канада) для непрерывной регистрации

Перечень средств измерений,

Существующий подход к решению первой стадии радоновой проблемы в Западной Европе - прогнозирования радоноопасности территорий, предполагает измерение среднегодовой (или близкой к этому) эквивалентной равновесной концентрации радона непосредственно в воздухе жилых помещений интегральными или квазиинтегральными методами. Ввиду относительно высокой стоимости интегральных методов, больших пространств, на которых прогнозируется повышенный радоновый риск, для субъектов Федерации в целом и Ленинградской области в частности, на первом этапе можно предложить более эффективный, с точки зрения затрат средств и времени, метод - метод качественного прогноза. Для проверки указанной схемы прогнозной радоноопасности были начаты планомерные наблюдения и измерения в южной части Санкт-Петербурга - в Красносельском районе, а также в Ленинградской области.

Выполнены измерения ОА радона в 50 зданиях Красного Села, расположенных как в пределах аномальных ореолов, так и вне них.

Объемная активность радона в зданиях Красного Села

Наличие радионуклидов в воде источников водоснабжения является одним из важных показателей неблагополучия радиационной обстановки обследуемой территории.

Этот фактор усугубляется в тех случаях, когда на данной местности влияние на экологическую обстановку оказывает сумма факторов, как, например в Красносельском районе Санкт-Петербурга.

Высокая геохимическая подвижность естественных радиоактивных нуклидов (ЕРН), перенос их водами на значительные расстояния от места скопления (месторождения) приводит к площадным загрязнениям почв и грунтов.

Так по результатам работ РГЭЦ 1994 г., ореолы ЕРН отмечались на расстоянии 1-1.5км. от пос. Можайского, на участках гипсометрически пониженных на 40-50 м. по отношению к залеганию диктионемовых сланцев.

Это послужило основанием к выполнению обследования в 1994г. источников водоснабжения Красносельского района (родников, колодцев, скважин).

Опробование источников было выполнено в Красном Селе, пос. Можайском, Скачки, Горелово, Старо-Паново в августе-сентябре т.г. Всего опробовано воды из 20 колодцев, 5 родников, 14колонок, и1 скважины.

В водоснабжении Красносельского района используется две основные магистрали-воды Невского водовода и Орловских ключей Гатчинского района. Артезианские воды, родники и колодцы используются более ограниченно. Вода из колодцев применяется как для полива огородов, так и для питьевых целей в пос. Можайском, Скачках, и Горелово. Колодцы более характерны для частного сектора. По этой причине многие из них (ориентировочно 60-70%) остались не опробованы, из-за отсутствия их учета (кадастра), отсутствия хозяев в рабочие дни, охраны участков собаками, замками на колодцах.

Опробование источников водоснабжения включало краткое описание источника, измерения температуры воды, мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения около источника и в воде. При невозможности измерения МЭД непосредственно в воде источника, проба отбиралась в ведро емкостью 8 л.

Отбор проб на определение объемной активности радона (0.5л.) проводились вакуумным методом. Для определения удельной активности радия объем пробы составлял 2л. из расчета достижения нижнего предела регистрации 0.2 Бк/л (10% предельного уровня).

Погрешность измерения удельной активности радона и чувствительность метода зависят от объема отобранной пробы при объеме пробы равной 2л. она составляет 80% на уровне 0.2 Бк/л и 30% при 1 Бк/л и более.

Совершенно неожиданным оказались высокими концентрации радона в воде централизованного источника водоснабжения южной части Красносельского района. Нами были опробованы лишь вода из части колонок, и не проводился отбор проб в домах Красного Села, т.к. первые характеризовали качество воды в магистрали в целом.

Некоторое повышенное содержание радия наблюдается в воде отдельных колодцев в пос. Можайском (0.2-0.7 Бк/л.), а также колонок

(0.2-0.34 Бк/л.). Неравномерность содержаний радия в воде колонок предположительно связана с осаждением его солей на стенках труб и срыва налетов при движении воды. Это обстоятельство вызывает большую диспепсию содержаний радия по пробам и требует дальнейшего обследования.

Выводы:

Аналогично должны быть более тщательно проведены поиски и опробование колодцев по линии выходов диктионемовых сланцев на расширенный круг ЕРН.

Далее приводится таблица с более полными данными по опробованию источников водоснабжения на наличие радионуклидов в воде.

Площадными обследованиями масштаба 1:25 000 по сети 250 x 250 м в 1994 году была охвачена часть территории г. Пушкина.

По характеру радонового поля и значениям ОА радона - город Пушкин является аналогом юго-западной части Красного Села.

В геологическом строении г.Гатчины принимают участие отложения ордовика и среднего девона. На дочетвертичную поверхность выходят песчано-глинистые отложения девона, а также карбонатные образования и сланцы ордовика. Ниже по разрезу скважинами вскрываются глины кембрийского возраста и песчано-глинистых отложений венда, залегающие на кристаллических образованиях архейского возраста.

Углеродосодержащие диктеонемовые сланцы паккерортского горизонта ордовика характеризуются резко повышенным содержанием целого ряда тяжелых металлов, таких как молибден, ванадий, свинец и др.

По содержанию урана, достигающему 0,01-0,05% на мощность от 0,5 до 3,5 м, горизонт диктеонемовых сланцев представляет собой крупное по запасам месторождение убогих урановых руд, представляющих собой неиссякаемый источник для заражения воздуха радоном.

Сам город располагается в узле сочленения протяженных разложений близмеридиального (Дудергофский), северо-восточного (Гатчинский, Мгинско-Чаплинский) и северо-западного простирания.

Вариации содержания естественных радионуклидов в почвах и горных породах контролируются особенностями геологического строения.

Основные особенности геологического строения территории г.Гатчины определяются его положением в области распространения девонских и ордовикских отложений Русской платформы (чехол), перекрытых озерно-ледниковыми песками и торфами, а также ледниковыми отложениями (суглинки и глины валунные).

При оценке радиационной обстановки в г.Гатчине использовались данные аэрогамма-спектральной съемки, пешеходных поисковых радиометрических маршрутов масштаба 1: 2000, измерения объемной активности радона в почво-грунтах города и в помещениях отдельных зданий(карта 5.)

Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения (МЭД ГИ) на территории г.Гатчины варьируется в диапазоне от 13-15 мкР/ч.

Наименьшие значения МЭД ГИ приурочены к заболоченным и обводненным участкам гидросети оз.Филькино - оз.Черное - р.Теплая, а также в районе оз.Колпанское. Мощность экспозиционной дозы составляет 3-10 мкР/ч.

Наибольшие значения МЭД ГИ, имеющие площадной характер, до 40 мкР/ч, обусловлены использованием строительных материалов из гранита (гранитные переборки, облицовка цоколей фундаментов и т.д.). На карте гамма-поля они выделены изолиниями в 20-25 мкР/ч.

Максимальные значения МЭД ГИ, носящие площадной характер, отмечены в районе дворца.

На территории лесных и садово-парковых массивов гамма-поле слабо дифференцировано и сильно - на площадях городской застройки. Это обусловлено широким применением разнообразных строительных материалов и изделий из них с повышенными концентрациями естественных радионуклидов.

Уровень радиационного фона гамма-излучения по городу находится в пределах 10-30 мкР/ч, при этом преобладающие значения в южной и северо-восточной части 14-19 мкР/ч, в центральной части (в обрамлении оз.Белое) 22-28 мкР/ч. Изменение уровня фона связано в основном с составом дорожного покрытия и подстилающей подушки и концентрацией в них естественных радиоактивных элементов.

Концентрация урана при этом в пределах 0,5-2,5 х 10-4%, причем на 70% территории эта величина колеблется около 1,5 х 10-4%. 20% территории (северная и центральная части города), характеризуются значениями от 2 до 2,5 х 10-4%. Концентрации калия изменяются от 1,5 до 3%, изредка на ограниченных участках (50-100 м) достигая значений 3.5%. В восточной части города отмечаются участки со значениями менее 1%.

Основной вклад в картину радиационной обстановки вносит торий. Концентрации его варьируются в довольно широких пределах (2-15) х 10-4%. Данные о содержании нуклидов получены с помощью аэро- и автогамма-спектральной съемки.

Говоря о радоновом факторе, следует еще раз упомянуть геолого-структурное строение города, так как основной вклад в эксхаляцию радона вносят почво-грунты.

Как уже говорилось, на дочетвертичную поверхность выходят песчано-глинистые отложения девона, а также карбонатные образования и сланцы ордовика. Ниже по разрезу скважинами вскрываются глины кембрийского возраста и песчано-глинистые отложения венда, залегающие на кристаллических образованиях архейского возраста.

Углеродосодержащие диктеонемовые сланцы пакерортского горизонта ордовика характеризуются резко повышенным содержанием целого ряда тяжелых металлов, таких как молибден, ванадий, свинец и др.

По содержанию урана, достигающему 0,01-0,05% на мощность от 0,5 до 3,5 м, горизонт диктеонемовых сланцев представляет собой крупное по запасам месторождение убогих урановых руд, представляющих собой неиссякаемый источник для заражения почвенного воздуха радоном.

Гатчина как раз и расположена в узле пересечения разнонаправленных зон разломов. Наиболее крупной тектонической структурой, в значительной степени предопределяющей конфигурации предчетвертичных геологических границ, является региональный Гатчинский разлом северо-восточного простирания. Он маркируется цепочкой куполовидных поднятий, а в южном Приладожье контролирует размещение ряда месторождений урана, сформировавшихся вблизи предвендской поверхности несогласия. Менее крупными разломами являются нарушения северо-западного и субмеридионального направлений (Дудергофский разлом), пересекающие центральную часть города.

Отдельные тектонические швы находят отражение в рельефе в виде понижений, трассируются озерами.

Наличие в геологическом разрезе горных пород, содержащих в больших количествах естественные радиоактивные элементы, повышенная проницаемость горных пород по тектоническим нарушениям и динамика подземных вод определяют увеличение концентрации радона в почво-грунтах г.Гатчины.

По результатам радиометрических измерений в верхнем слое горных пород г.Гатчины были определены фоновые концентрации и выделены отдельные радоновые ореолы.

ОА радона в почвах и грунтах на территории города изменяется в широком диапазоне от 0,5 до 60 кБк/м3. Фоновыми значениями (0,5-5кБк/м3) характеризуются около 50% площади съемки, повышенными (5-10кБк/м3) - около 5-10%, умеренно высокими (10-20кБк/м3) - 22%, площади с высокими (более 20кБк/м3) - 18%.

В целом почвы и грунты г.Гатчины можно было бы отнести по их загрязнению радоном к умеренно опасным, по принятым международным оценкам, т.е. ожидаемой малой вероятностью превышений допустимых уровней в зданиях (200Бк/м3).

Проведенными работами также было установлено, что загрязнение помещений происходит радоном-222 за счет его поступления в здания из горных пород.

Вклад строительных материалов в общую ОА радона в помещениях мал и его можно не учитывать.

Объекты (здания) выбраны с учетом их типа и конструктивных особенностей и сгруппированы по радонозащищенности на малоэтажные строения, в свою очередь, разделенные на деревянные и каменные 2-3 этажные здания, и многоэтажные дома современной постройки, имеющие подвалы, гидроизоляцию, вентиляцию, железо-бетонные перекрытия.

В пределах повышенных радоновых полей было выбрано 5-6% типовых зданий. Для оценки фоновых полей - 2-3% таких объектов.

На участках, повышенных до 10-30 кБк3 концентраций радона в почвах, которыми характеризуется центральная часть города,в основном состоящая из малоэтажных зданий старой постройки,отмечены ОА радона в жилых и других помещениях, превышающие 200 Бк/м3. Около 20% обследованных объектов имеют концентрации радона более 100 Бк/м3.

Наиболее высокие значения ОА радона - до нескольких тысяч Бк/м3 - выявлены в южной части г.Гатчины (пос.Химози).

Значительный процент повышенных концентраций радона в зданиях объясняется низкой радонозащищенностью малоэтажных зданий (невентилируемое подполье, деревянные полы, щели в перекрытиях и т.д.).

В современных многоэтажных домах повышенные и высокие концентрации радона были обнаружены только в подвальных помещениях (гостиница Академическая - 800 Бк/м3 и др.).

С учетом типа зданий и полученной информации о концентрациях радона в почвах составлена таблица объемной активности радона в зданиях в зависимости от концентраций радона в почвах для разных типов строений.

Знание зависимости ОА радона в системе “земля-подвал - 1-й этаж” позволило распространить ее на всю территорию города, несмотря на разрежение плотности измерений в зданиях, расположенных на его периферии. Правомерность такого подхода обеспечивается однотипностью грунтов, с которыми связана эксхаляция радона, и типом зданий.

С учетом полученных данных о концентрации радона в почвах и зданиях была составлена карта районирования территории Гатчины по радоноопасности масштаба1: 25000

Территория ранжирована по трем категориям:

- особо опасные площади, где в зданиях вероятны концентрации радона более 400Бк/м3;

- опасные, с вероятным обнаружением помещений с ОА радона более 200 Бк/м3 и безопасные, где превышения допустимого уровня маловероятны.

К особо опасным отнесены площади с концентрациями радона в почвах и грунтах более 40 кБк/м3, а к опасным - более 20 кБк/м3. Однако в центре г.Гатчины имеются дома с ОА радона около 200 Бк/м3 в диапазоне его концентраций в почвах от 10 до 20 кБк/м3.

Радоновые аномалии имеют дифференцированный вид, что, повидимому связано с увеличением степени трещинноватости известняков в пределах центральной части тектонического узла. По этой причине вся центральная часть города отнесена к потенциально радоноопасной площади.

Указанная градация районирования связана с малоэтажными зданиями. Для моноэтажных зданий выделенные площади относятся только к умеренно опасным, т.е. концентрации радона более 400 и 200 Бк/м3 могут встречаться лишь в подвальных помещениях. Превышения ОА радона более 200 Бк/м3 в помещениях первых и других этажей маловероятны.

На карте районирования территории г.Гатчины выделены районы малоэтажной и современной застройки, изолинии концентрации радона в почвах, в соответствии с выделенными градациями опасности, а также значения ОА радона в подвалах и первых этажах зданий.

К особо опасным отнесены площади пос.Химози (0,45 км2), район Приоратского парка с Гатчинским дворцом. К опасным площадям - центр города (1,5 км2), часть пос.Мариенбург (0,9 км2), отдельные участки в северной части г.Гатчины и в его восточной части (1 км2).

Общая площадь загрязнения г.Гатчины естественными радионуклидами - радоном-222 и его продуктами распада - составляет 4 км2 или 40% от всей застроенной части (18% от площади съемки).

В пределах этих площадей необходимо радонометрическое обследование всех малоэтажных зданий и всех подвальных помещений многоэтажных зданий, используемых для социальнобытовых целей и связанных с систематическим пребыванием в них людей.

Значительное число измерений позволило представить результаты измерений по типам зданий в виде статических характеристик.

Из их анализа следует, что подвальные помещения всех типов зданий в г.Гатчине имеют загрязнение радоном и ДПР, в деревянных и малоэтажных каменных зданиях отмечается около половины загрязненных более 100 Бк/м3 помещений на первом этаже. Радонозащищенность этих двух типов зданий примерно одинаковая, что позволило объединить их в общую группу.

Радонозащищенность многоэтажных зданий хорошая.Загрязнения радоном обнаружены и в детских учреждениях (Дет.сад N16 по ул.Киргетова, музыкальная школа по ул.Чкалова, д.62 и др.).

Характеристика загрязнения помещений г.Гатчины радоном определяется следующими показателями. Из общего числа обследуемых помещений (с подвалами) в 47 случаях объемная активность превышает 50 Бк/м3, в том числе в помещениях 1-го этажа 24%, 100 Бк/м3 - 30% и 16% и 200 Бк/м3 - 12 и 4%, соответственно.

Более полная характеристика города по ОА радона в зданиях может быть получена после радонометрического обследования всех помещений в пределах выявленных опасных и особоопасных зон.

Выявлены загрязнения радоном помещений первых этажей и в части зданий вторых этажей. Наибольшие концентрации радона отмечаются в подвальных помещениях.