Радиационное загрязнение и здоровье человека

В естественных условиях человек, как и все живое на Земле, постоянно подвергается воздействию “фонового”ионизирующего излучения от естественных радиоизотопов и космического излучения.

Проникающая радиация - новый повреждающий фактор среды, с которым организм встретился всего около ста лет назад. Но за это время возможности действия проникающей радиации на человека и животных возросли. Конечно, для защиты природы от заражения ее радиоактивными веществами, а темболее для защиты человека от действия проникающей радиации применяются весьма эффективные меры, но этого не всегда бывает достаточно.

Механизм смертельного действия проникающей радиации заключается в возникновении цепных, развивающихся с самоускорением реакций, происходящих без участия ферментов и приводящих к разрушению различных биологических мембран, распаду структурных фосфолипидов и белков, а затем и гибели организма. При очень больших дозах облучения возможна почти моментальная смерть (так называемая “нервная смерть”под лучом) вследствие необратимых изменений в нервной системе. При менее сильных, но опасных для жизни поражениях, страдает и центральная нервная система: нарушаются поступление в нее импульсов и распространение их. В результате этого происходят функциональные и трофические расстройства и дезорганизуется центральная регуляция функции организма. Существенно нарушаются процессы обмена веществ, причем в первую очередь страдают сложные метаболические цепи реакций и процессы биосинтезов. Тяжело повреждается кроветворная система, резко падает устойчивость организма к различным патогенетическим факторам, в частности к инфекциям.

В зависимости от дозы облучения у человека развивается лучевая болезнь, которая может носить острый или хронический характер. В первом случае болезнь приводит к смерти через 2-3 недели или при наличии эффективного лечения может закончиться выздоровлением через 1,5-2 месяца. Во втором случае болезнь длится месяцами, и при должном лечении больной может выздороветь, однако вследствие развивающих заболеваний крови (лейкозов) или присоединения инфекций может и умереть.

В XXвеке, и особенно в его второй половине, человек стал подвергаться воздействию всевозрастающих уровней ионизирующего излучения от источников, созданных самим человеком, как рентгеновская и медико-радиационная аппаратура, разные виды атомного оружия, контролируемые ядерные испытания, атомные энергетические установки, искусственные радиоизотопы для медицинских, сельскохозяйственных, диагностических, аналитических и промышленных нужд, атомные реакторы на морских судах и т.п. Все виды ионизирующего облучения опасны для жизни в дозах, превышающих фоновые.

Показателями радиационной безопасности человека служат:

1) экспозиционная доза электромагнитного излучения умеренной энергии (рентгеновские и гамма-лучи) - сумма электрических зарядов ионов одного знака, образующихся в единице объема воздуха при некоторых определенных условиях (в рентгенах);

2) поглощенная доза - энергия, сообщаемая единице массы того или иного тела (в радах);

3) дозовый эквивалент - модифицированный показатель, учитывающий биологическую эффективность поглощенной дозы в зависимости от типа и энергии излучения (в бэрах). Для рентгеновских лучей, бета-частиц и гамма-лучей числовые значения поглощенной дозы в радах и дозового эквивалента в бэрах практически идентичны.

Воздействие ионизирующей радиации вызывает у человека как соматические, так и генетические последствия, причем поражения могут проявиться как сразу после облучения, так и через несколько лет после него. Кратковременное облучение дозой 500-2000 рад приводит к смерти в течение нескольких дней; кратковременное облучение дозой 100-500 рад ведет к серьезным нарушениям здоровья и смерти части облученных лиц. Острый радиоактивный эффект наблюдается после облучения больших участков тела. Серьезные последствия вызывает длительное облучение малыми дозами, менее 100 рад. Наиболее серьезный риск для человека при воздействии низких доз облучения - развитие лейкемии и злокачественных опухолей. В наибольшей степени чувствительны к радиационному поражению половые железы (бесплодие, наследственные болезни и уродства), костный мозг (лейкемия), глаза (катаракты).

Согласно рекомендациям Международной комиссии по радиационной защите, предельная генетическая доза для населения в целом не должна превышать 5 бэр от всех источников, не считая естественной фоновой радиации и медицинских процедур, что соответствует примерно 0,15 бэр в год до достижения 30-летнего возраста.

Однако большую опасность представляют два фактора:

1. аварийные ситуации, при которых происходит существенная утечка радиации;

2) недостаточно надежное захоронение радиоактивных отходов.

Страшная опасность радиоактивного заражения окружающей среды и поражения людей - это ядерная война. Пример Хиросимы и Нагасаки, когда от радиоактивного излучения погибли сотни тысяч людей, а последствия его действуют и сейчас, показал миру всю страшную картину радиационной войны.

В настоящее время одна из наиболее значимых экологических проблем в России - радиационное загрязнение части территории в результате аварии на Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) и некоторых других инцидентов.

Контроль за радиационной обстановкой после аварии на ЧАЭС существенно возрос. На метеостанциях ежегодно проводятся измерения уровней радиации на местности, в 480 пунктах - за уровнем выпадения радиоактивных аэрозолей из атмосферы и в 80 - за их концентрациями в атмосферном воздухе.

По данным наблюдений, радиационная обстановка в отдельных районах Украины, Белоруссии и России (в основном районов Гомельской, Могилевской, Киевской, Житомирской и Брянской областей), наиболее пострадавших от аварии на ЧАЭС, по-прежнему остается тяжелой.

В 1992 г. проведено радиоэкологическое обследование 3,5 млн. га сельхозугодий. В 12 областях осуществлялись необходимые радиационно- мелиоративные работы: улучшение угодий известкованием, фосфоритованием, внесение повышенных доз минеральных удобрений для снижения уровня загрязнения получаемой продукции. В 1993-1994 гг. такие работы продолжались.

Численность населения на этой территории 2186,1 тыс. человек. В России загрязнен 4281 населенный пункт с количеством проживающих 2 млн. 860 тыс. человек.

По официальным данным, в 1990 году на территории с загрязнением цезием-137 свыше 5 Ки/км²проживало примерно 705600 человек. В Брянской области по официальным данным на зараженной территории в 1990 году проживало 198,6 тыс. человек, из них на площади с заражением 5-15 Ки/км²- 113,1 тыс. человек,15-40 Ки/км²- 80,9 тыс., свыше 40 Ки/км²- 4,6 тыс. человек. Многие специалисты в своих работах приводят еще более впечатляющие цифры. В частности, М.Я. Лемешев полагает, что зона поражения радиацией охватывает около 2,5 млн. га и около 4 млн. человек населения. Несовпадение данных по численности населения могут вызываться разницей дат, на которые они приходятся. Население интенсивно мигрирует из пораженных районов и вследствие принимаемых мер по отселению, и самостоятельно, опасаясь за здоровье и жизнь свою собственную и близких.

Кроме зоны отселения (30-километровая зона и некоторые участки, прилегающие к ней) имеется значительная площадь (около 10 тыс. км²), где уровень загрязнения цезием-137 составляет 15 Ки/км²и более. На этой площади расположено около 640 населенных пунктов с населением более 230 тыс. человек.Проживание в зонах с заражением от 15 до 40 Ки/км²допускается только при жестком геофизическом и медицинском контроле и, как правило, при наличии обеспечения чистыми продуктами. Из зоны с заражением свыше 40 Ки/км², по мнению специалистов, люди должны отселяться.

Вклад изотопов плутония в суммарную эффективную эквивалентную дозу облучения населения “продуктами”Чернобыля составляет для России около 5% цезия-137 и цезия-134 - 95%.

Есть мнение, что главную угрозу, после удара от короткоживущих изотопов в мае-июне 1986 г., представляют не цезий и стронций, и не 414 кг плутония-239, наработанных на ЧАЭС к моменту взрыва, а 34 кг плутония-241, активность которого в 130-219 раз выше чем плутония-239. Имея короткий период полураспада (15 лет), он образует долгоживущий америций-241 (период полураспада 433 года), в свою очередь, порождающий опаснейший для живых тканей нептуний-237. Пик этой нарастающей опасности придется на 2050-2060 гг. Автор гипотезы доктор технических наук Р.Прасолов уверяет, что данные по этой проблеме засекречены.

При аварии на ЧАЭС радиоактивные вещества попадали также и в водоемы (из воздуха и со стоками из загрязненной местности). Были отмечены загрязнения вод реки Припять и Киевского водохранилища. Наиболее загрязнены донные грунты в Киевском водохранилище, прилегающем к устью реки Припять. В прошедшие после аварии годы существенного повышения радиоактивности в реках и водохранилищах не наблюдалось даже во время паводков. Поскольку движение вод (особенно грунтовых) изучено недостаточно, нельзя однозначно утверждать, что их заражения радионуклидами уже не существует.

В настоящее время продолжают активно обсуждаться медико-биологические и санитарно-гигиенические аспекты Чернобыля. Издается специальный бюллетень Российского государственного медико-дозиметрического регистра “Радиация и риск”. По данным специалистов Военно-медицинской академии, радиационному воздействию подверглось около 15,6 млн. человек, не считая 1 млн. ликвидаторов (по официальной версии - 600 человек).

Коллективную дозу от радиоактивного чернобыльского цезия для всего человечества Дж. Гофман оценивает в 1,486 млн. чел./ Зв, в том числе, обусловливающую генетические последствия - в 0,42 млн. чел./ Зв.

Тяжелая радиационная обстановка сложилась в Уральском районе на территориях Челябинской, Екатеринбургской, Курганской и Тюменской областей в результате более чем 40-летней деятельности объединения “Маяк”. Обширные территории оказались зараженными долгоживущими радионуклидами из-за накопления радиоактивности (около 1 млрд. Ки) и несовершенства технологии хранения радиоактивных продуктов и отходов.

В 1949-1952 гг. осуществлялся сброс средне-, высокоактивных вод в речную систему в 6 км от истока реки Тага. За этот период было сброшено 76 млн. м³сточных вод общей активностью по бета-излучению 2,75 млн. Ки, в результате чего радиационному воздействию подверглись 124 тыс. человек.

29 сентября 1957 г. в результате неисправности системы охлаждения произошел тепловой взрыв одной из емкостей, содержащей 20 млн. Ки жидких отходов. Выброшенные в воздух радионуклиды активностью порядка 2 млн. Ки образовали облако радиоактивных отходов, которое прошло над Челябинской, Екатеринбургской и Тюменской областями. Образовался Восточно-Уральский радиоактивный след. Максимальная длина следа 300 км. В 1967 году с обнажившейся береговой полосы озера Карачай произошло рассеяние радиоактивных селевых отложений (около 600 Ки) на расстояние до 75 км. След наложился в основном на существующее загрязнение территории от аварии 1957 г.

С учетом суммарного воздействия аварий 1957 и 1967 гг. и систематических выбросов ПО “Маяк”, за весь период до 1990 г. население Челябинской и Курганской областей получило эффективную эквивалентную дозу от 0,3-0,4 бэр (Челябинск, Карабаш, В. Уфалей) до 11-15 бэр (Новогорный, Челябинск-65, МетлиноОНИС) и в настоящее время составляет около 0,05 бэр в год.

Обследование городов радиоактивным загрязнением осуществляется в основном специализированными геологическими организациями и экспедициями, в частности концерном “Геологоразведка”, по специальным программам в русле геоэкологических работ. По данным названного концерна, в обследованных 85 городах России за 1989 - 1992 гг. выявлено 2488 загрязненных участков. Назовем для примера города –“рекордсмены”: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Брянск, Екатеринбург, Ессентуки, Казань, Нижний Новгород, Омск, Петровск-Забайкальский, Томск, Хабаровск.

Радиоактивное загрязнение Западной Сибири увязывается, прежде всего, с предприятиями ЯТЦ (Томск, Красноярск, Новосибирск), подземными ядерными испытаниями.

На юго-западную часть распространилось загрязнение от ПО “Маяк”и Кыштымской аварии, на северную - с Новоземельского полигона, на юге отмечены следы Тоцкого ядерного взрыва. Однако наиболее значительное воздействие на юг региона, прежде всего Алтайский край, оказало проведение испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне в период 1949-1989 гг.

Реальный масштаб и значение этих испытаний для здоровья населения, состояния окружающей среды стали очевидны после проведения масштабных научных исследований в рамках Государственной программы “Оценка последствий антропогенного загрязнения окружающей среды и испытаний ядерных устройств на население”.

В г. Новосибирске около 150 промпредприятий, 50 НИИ и более 400 медицинских учреждений используют ИИИ (Ионизирующее излучение в организме вызывает сложные физико-химические изменения и взаимодействия, модификацию важных молекул. Реакции на них могут произойти немедленно или через десятилетия после облучения, вызывает гибель клеток, генетические аномалии, рак.). В городе с 1989 г. проводилась серия работ по выявлению очагов радиоактивного загрязнения. Первоначально в разных районах города было обнаружено около 100 аномалий, локальных и площадных (в т.ч. свыше 100 км²) очагов загрязнения с уровнем фона от 40-45 до 3000 мкР/ч. Основной загрязнитель - радий-226; носители - грунт, стройматериалы, металл с соответствующих режимных предприятий, утерянные ампулы, старые приборы. Принятыми мерами основные источники ликвидированы. Однако еще остались недезактивированные участки. Это территория у хвостохранилища ПО“Новосибирский завод химконцентратов”(известное предприятие по производству твэлов для АЭС) и участок загрязненной поймы р. Ельцовка-2 (200 х 800 м), в водосборе которой находились предприятия- загрязнители. В пойме на поверхности фон от 40 до 100 мкР/ч, с глубиной величины растут. Принято решение о консервации поймы этой речки, прекращение доступа населения и хозяйственной деятельности в границах этого участка. Для ликвидации указанного очага надо вывезти 50 тыс. самосвалов загрязненного грунта.

Вместе с тем дальнейшее обследование города позволяет уточнить карту радиационного загрязнения. Всего же с 1989 по 1992 г. силами спецподразделений убрано 1865 м³загрязненного грунта, очищено 6511 м² территории.

В Академгородке радиационную опасность представляют ускорители, работающие в Институте ядерной физики. Источники ионизирующего излучения используются при исследованиях в Институтах цитологии и генетики, неорганической химии и др. Новосибирская область ежемесячно накапливает до 1000 л ЖРО, содержащих углерод-14 и тритий, их обезвреживание осуществляется с помощью установки, разработанной в Институте катализа.

В Новосибирской области (у пос. Чик) уже около 40 лет существует региональный ПЗРО. Он принимает биологические и твердые РАО в специальные хранилища, на поверхности которых могут быть показатели до 500 мкР/ч, в 5 м - до 50 мкР/ч. Имеется санитарно-защитная зона, осуществляется соответствующий контроль. Пункт обслуживает Омскую, Томскую, Кемеровскую области, Красноярский и Алтайский края, Республику Алтай.

С совместным действием радиационного и химического загрязнения связывают феномен “желтые дети”, который проявил себя особенно заметно на границе Новосибирской области и Алтайского края. Здесь расположен полигон по уничтожению ракет (с. Кошелево), ракетные точки и пункты обслуживания (Сибирский, Залесово, Новоперуново, Озерки, Цаплино). Здесь же проводятся опасные регламентные работы - сливание топлива и новые заправки, складирование и установка ядерных боеголовок. Здесь в 1989 г. была авария при заправке ракеты топливом. Химическая загрязненность в сочетании с известными радиационными воздействиями требует анализа со специфической заболеваемостью населения.

В расположенной по соседству с Алтаем Новосибирской области проблема радиоактивного загрязнения и воздействия Семиполатинского полигона в последние годы обсуждалась в связи с двумя аспектами. Подтверждено загрязнение некоторых юго-восточных районов в 1958 г., 1959, 1961 и 1962 г., когда максимальные величины поверхностной активности почвы достигали 2-5,5 Ки/км². Фиксировалось повышенное содержание короткоживущих изотопов в продуктах питания, что увеличивало суммарную эффективную эквивалентную дозу от 5 до 10 бэр. Состояние здоровья жителей этой части области однозначно хуже, чем в контрольных административных районах.

После продолжительного обсуждения программы оценки последствий техногенного загрязнения окружающей среды и испытаний ядерных устройств на население ряда районов администрация выделила средства на медико-биологические исследования и реконструкцию доз, полученных в период испытаний.

В результате аварий и инцидентов на атомных объектах неминуемы потери здоровья и жизни людей. По свидетельствам специалистов, в пострадавших районах за последние годы наблюдаются более высокие уровни болезней верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, эндокринной системы, нарушений иммунитета, психических расстройств, болезней систем кровообращения, различных нарушений беременности, более тяжелое протекание обычных заболеваний. По уточненным данным международной комиссии радиологической защиты, риск появления злокачественных новообразований у населения, подвергшегося радиоактивному воздействию, 2-4 раза выше, чем предполагалось ранее.