Допустимые уровни шума (дБа) для помещений и территорий различного назначения

Назначение помещения или территории	Эквивалентные уровни звука, дБА
Палаты больниц и санаториев, операционные: -с 7 до 23 ч -с 23 до 7 ч	35 25
Кабинеты врачей поликлиник, амбулаторий, диспансеров, больниц, санаториев	35
Жилые комнаты квартир, жилых помещений домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов и др.: -с 7 до 23 ч -с 23 до 7 ч	40 30
Территория, непосредственно прилегающая к зданиям больниц и санаториев: -с 7 до 23 ч -с 23 до 7 ч	45 35
Территория, непосредственно прилегающая к жилым домам, здания поликлиник, школ и других лечебных и учебных заведений: -с 7 до 23 ч -с 23 до 7 ч.	55 45

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счет снижения шумности транспортных средств или технологического оборудования с помощью различных инженерно-технических приемов. Это применение глушителей, шумозащитных кожухов, изменение конструкции двигателей и других узлов оборудования, повышение надежности крепления.

Градостроительные решения предполагают зонирование территорий по функциональному назначению с целью локализации источников шума, создания необходимых территориальных разрывов между жилой застройкой и источниками шума (промышленные зоны, логистические центры, транспортные объекты, пр.). Важное значение имеет рациональная организация системы движения транспорта – запрет движения транзитного транспорта через жилые районы, регулирование скорости движения, перераспределение потоков, использование подземного пространства.

При проектировании сети улиц и дорог используют специальные шумозащитные экраны, либо элементы рельефа в качестве естественных шумозащитных экранов. Зеленые насаждения в качестве шумозащитных экранов также способны снижать уровни шума (на 5-8 дБА).

Строительно-акустические приемы снижения шума заключаются в применении специальных строительных материалов и конструкций, обладающих повышенными звукоизолирующими и звукопоглощающими свойствами. Особое внимание уделяется устройству оконных проемов. Из известных приемов применяются тройное остекление, стеклопакеты, глухие оконные проемы с вентиляционными клапанами.

5.2. Медико-биологические проблемы воздействия ионизирующих излучений на население

Радиоактивность – это самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений. Единицей активности в системе СИ является беккерель, Бк (1 Бк – 1 распад в секунду). Ионизирующие излучения (радиация) – это поток частиц или электромагнитных колебаний, возникающий в результате ядерных превращений и имеющих достаточную энергию для ионизации атомов среды. Различают два вида ионизирующего излучения: корпускулярное и фотонное.

Корпускулярное ионизирующее излучение представляет собой поток элементарных частиц, обладающих определенной энергией. Частицы, имеющие электрический заряд (протоны, α-частицы, β-частицы – электроны, позитроны) и кинетическую энергию, достаточную для ионизации атомов среды, относятся к непосредственно ионизирующему излучению. Нейтральные элементарные частицы (нейтроны с разной энергией) из-за отсутствия электрического заряда сами по себе не вызывают ионизацию. Однако в процессе взаимодействия их со средой происходит образование заряженных частиц, способных давать эффект ионизации. Поэтому нейтральные частицы относят к косвенно ионизирующим.

Фотонное ионизирующее излучение также относится к косвенно ионизирующим. Оно представляет собой поток электромагнитных колебаний (квантов) с определенной длиной волны и энергией, распространяющихся прямолинейно и равномерно с постоянной скоростью, равной скорости света.

Общим свойством ионизирующих излучений, независимо от вида, является их способность при взаимодействии со средой передавать ей свою энергию. Уровень воздействия любого излучения на среду характеризуется дозой. Различают экспозиционную, поглощенную, эквивалентную, эффективную дозы и ряд других.

Основные компоненты радиационного фона биосферы:

• естественный радиационный фон (ЕРФ), обусловленный космическим излучением и естественными радионуклидами, содержащимися в земной коре, биосфере, в том числе в теле человека;

• техногенно измененный естественный радиационный фон (ТИЕРФ) обусловлен перераспределением естественных радионуклидов в окружающей среде вследствие хозяйственной деятельности человека;

• искусственный радиационный фон (ИРФ) – загрязнение биосферы искусственными радионуклидами вследствие развития ядерных технологий, главным образом, из-за испытаний ядерного оружия, эксплуатации предприятий и объектов ядерного топливного цикла (ЯТЦ), а также производства различных радиоизотопных приборов промышленного назначения. Кроме того, население может подвергаться облучению за счет бытовых потребительских товаров (телевизоров, компьютеров, наручных часов и др.). Весьма существенный вклад в суммарную дозовую нагрузку вносят также рентгено-, радиодиагностические и терапевтические процедуры, т.е. медицинское облучение.

Таким образом, радиационное воздействие на людей в современных условиях определяется многочисленными природными и техногенными источниками, но вклад их в суммарную дозу облучения населения весьма варьирует:

Природные источники – 74,83%

Медицинское облучение – 24,83%

Глобальные выпадения и прошлые радиационные аварии – 0,29 %

Техногенные источники ионизирующих излучений – 0,05%.

Естественный радиационный фон биосферы

Все живое на Земле тысячелетиями подвергается воздействию природной радиации, формируемой излучением из космического пространства и от естественных радионуклидов земной коры, рассеянных в породах, почвах, воздухе, воде и в теле человека.

Звезды представляют собой огромный природный термоядерный реактор, являющийся мощным источником космического излучения, которое достигает нашей планеты. На Земле интенсивность его не везде одинакова – она растет с высотой над уровнем моря, изменяется по широте, увеличивается от экватора к полюсам. Среднегодовые дозы облучения населения России за счет космического компонента составляют около 0,4 мЗв (мЗв – миллизиверт, равен 10^-3 зиверта; зиверт – единица эквивалентной дозы облучения, принятой для оценки биологического эффекта облучения произвольного состава).

Радионуклиды земного происхождения появились с момента образования Земли и представлены радиоактивными семействами урана, радия, тория. К ним относятся калий-40, рубидий-87, некоторые другие радионуклиды, генетически не связанные с семействами, а также радионуклиды, возникающие под действием космического излучения (углерод, торий и др.). Родоначальники радиоактивных семейств – уран-235, уран-238, торий в результате распада через ряд многочисленных промежуточных продуктов (продуктов распада) превращаются в конечном итоге в стабильный изотоп свинца. Поскольку по химическим свойствам радиоизотопы не отличаются от стабильных, они следуют вместе с ними в соответствии с химическими и биологическими законами кругооборота в природе по всем пищевым и биологическим цепочкам.

Естественная радиоактивность объектов окружающей среды колеблется в широких пределах в зависимости от конкретных физико-географических условий, характера подстилающей поверхности (вода, суша), типа горных пород, почв, геохимических, климатических и других особенностей территорий.

Природные источники ионизирующего излучения вносят основной вклад в дозу облучения населения. Средние годовые дозы находятся в пределах от 2,12 мЗв/год до 10,19 мЗв/год. Структура доз и средние уровни облучения населения России за счет природных источников излучения приведены в табл.5.2.

Наиболее значимым из всех естественных источников радиации, формирующих внутреннее облучение, является радон.

Радон представляет собой невидимый, не имеющий вкуса и запаха газ в 7,5 раз тяжелее воздуха с периодом полураспада 3,8 дня; он попадает в атмосферу из почвы по мере распада радия. Его концентрация в атмосфере изменяется в зависимости от места, времени, высоты над землей и метеорологических условий.

Таблица 5.2

Компоненты доз природного облучения населения

Источник	Доза, мЗв/год
Калий-40	0,17
Космическое излучение	0,40
Внешнее терригенное облучение	0,62
Изотопы радона в воздухе	2,12
Питьевая вода	0,019
Продукты питания	0,126
Атмосферный воздух	0,006
Суммарная доза	3,46

В среднем доза внутреннего облучения за счет ингаляции радона составляет 2,12 мЗв/год. В некоторых местах, например подземные рудники, пещеры, туннели, курорты с минеральными водами, могут регистрироваться значительно большие концентрации.

Однако основной вклад в дозу облучения вносит не инертный газ радон (на него приходится не более 2% суммарной дозы), а его дочерние короткоживущие продукты распада: полоний-218, свинец-214 и висмут-214 с периодом полураспада 3,1; 26,8 и 19,9 мин соответственно. Обычно все эти радионуклиды рассматриваются в едином комплексе, который условно называют просто радоном.

Радий в незначительных количествах содержится во всех типах почв, грунтах, минералах и, следовательно, строительных материалах. Высокая способность к диффузии позволяет радону распространяться по порам и трещинам в почве. Через щели в фундаменте зданий радон поступает из подвалов в помещения и при отсутствии вентиляции накапливается там в значительных концентрациях. В воздух помещений радон поступает также из строительных конструкций. Герметизация помещений с целью утепления только усугубляет ситуацию, поскольку при этом еще более затрудняется выход радиоактивного газа из помещения.

Поступление радона из различных источников в воздух помещений типичного дома в сутки: природный газ – 3000 Бк/л, вода – 4000 Бк/л, наружный воздух – 10 000 Бк/л, стройматериалы и грунт под зданием – 60 000 Бк/л.

Еще один менее важный источник поступления радона в жилые помещения – вода. Концентрация радона в обычно используемой воде чрезвычайно мала, но вода из некоторых источников, особенно из глубоких колодцев или артезианских скважин, содержит очень много радона.

Основная опасность исходит не от питья воды. Обычно люди потребляют большую часть воды в составе пищи и в виде горячих напитков (кофе, чай). При кипячении воды радон в значительной степени улетучивается и поэтому поступает в организм в основном с некипяченой водой. Но даже и в этом случае радон очень быстро выводится из организма. Гораздо большую опасность представляет попадание паров воды с высоким содержанием радона в легкие вместе с вдыхаемым воздухом, что чаще всего происходит в ванной комнате.

Радон проникает также в природный газ под землей. В результате предварительной переработки и в процессе хранения газа перед поступлением его к потребителю большая часть радона улетучивается, но концентрация радона в помещении может заметно возрасти, если кухонные плиты и другие приборы, в которых сжигается газ, не снабжены вытяжкой.

Техногенно измененный естественный радиационный фон биосферы

Развитие жилого и промышленного строительства, использование полезных ископаемых в промышленности и сельском хозяйстве приводят к перераспределению природных радионуклидов в окружающей среде и к увеличению доз облучения людей. Главными направлениями хозяйственной деятельности человека, способствующими увеличению радиационного фона, является угольный топливный цикл, использование строительных материалов из отходов добычи руд и с добавкой угольной золы, добыча и производство минеральных удобрений (фосфатных, калийных), применение в хозяйстве термальных вод и ряд других.

Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.

Хотя концентрации радионуклидов в разных угольных пластах различается в сотни раз, в основном уголь содержит меньше радионуклидов, чем земная кора в среднем. Но при сжигании угля большая часть его минеральных компонентов спекается в золу или шлак, куда в основном и попадают радиоактивные вещества, удельная активность которых сразу возрастает на порядок.

Помимо урановых руд и углей в качестве энергоносителей используются нефть, газ, торф и геотермальные источники. Но их вклад в коллективную дозу облучения населения невелик.

Добыча фосфатов ведется во многих местах земного шара; они используются главным образом для производства удобрений, которых ежегодно производится более 30 млн.. тонн. Большинство разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран.

В процессе добычи и переработки руды выделяется радон, да и сами удобрения радиоактивны, и содержащиеся в них радиоизотопы проникают из почвы в пищевые культуры. Отходами переработки фосфатных руд являются фосфогипс и шлак силиката кальция. Они используются в качестве добавок к строительным материалам, для изготовления стенных панелей и перекрытий между этажами, штукатурки.

Загрязнение биосферы искусственными радионуклидами

Оно связано в первую очередь с эксплуатацией предприятий ядерного топливного цикла, испытаниями ядерного оружия и деятельностью других объектов, использующих источники ионизирующих излучений.

При эксплуатации ядерных реакторов образуется большое количество искусственных радионуклидов. Однако технологические системы объектов с ядерными реакторами сконструированы и эксплуатируются таким образом, чтобы обеспечить практически полную изоляцию радиоактивных веществ от биосферы, а возможные их утечки в окружающую среду свести до допустимых уровней. В результате этого дозовая нагрузка на население от предприятий ЯТЦ составляет менее 1% от ЕРФ. Существенную проблему составляют регенерация отработанного топлива, удаление и захоронение радиоактивных отходов.

Аварии на предприятиях ядерно-топливного цикла, как правило, сопровождаются выбросом радионуклидов и могут привести к значительным загрязнениям биосферы. Известны последствия крупных аварий, которые существенно отличаются по объему выбросов и радионуклидному составу, по тяжести последствий и размерам территорий, подвергшихся загрязнению.

В первые годы после пуска предприятия по производству плутония для ядерного оружия (ПО «Маяк», Челябинск) радиоактивные отходы (РАО) сбрасывали непосредственно в реку Теча. Было сброшено 0,1х10¹⁸Бк РАО, что привело к облучению 124 000 человек, проживавших в прибрежных поселках рек Теча и Исеть, 10 000 жителей было эвакуировано. При взрыве хранилища РАО на этом же предприятии в окружающую среду было выброшено 0,7х10¹⁸ Бк радионуклидов, загрязнены обширные территории региона, облучение получили 350 000 жителей Челябинской, Свердловской и Тюменской областей.

В 1986 году при разрушении реактора Чернобыльской АЭС в биосферу попало от 8 до 15 тонн продуктов деления, в том числе радионуклиды йода, стронция, цезия, плутония и других, общее число которых составило 0,6х10¹⁸ Бк. В России загрязненными оказались территории 16 областей, где проживало до 10 миллионов человек, 81% из них оказалось в наиболее загрязненных районах Брянской, Калужской, Тульской, Орловской областей. Средние индивидуальные эквивалентные дозы для этих районов составили в 1986-1990 годах 35 мЗв. По расчетам специалистов ООН эвакуированное население (а только из Брянской области вывезено более 49 000 человек) в течение первого года получило по 120 мЗв на человека, т.е. примерно в 60 раз больше ЕРФ. Ожидаемая индивидуальная эквивалентная доза с учетом последствий аварии на Чернобыльской АЭС для населения мира составит всего лишь 0,01 мЗв.

Мощный источник загрязнения биосферы и изменения радиационного фона – испытания ядерного оружия. Нет в мире ни одного объекта биосферы, где бы не присутствовали радионуклиды, образовавшиеся вследствие ядерных взрывов. В результате проведения воздушных ядерных взрывов в биосферу выброшено 12,5 тонн продуктов деления (для сравнения: при взрыве атомной бомбы над Хиросимой выброшено 1,1 кг продуктов деления). При воздушном взрыве радиоактивное облако, содержащее около 200 различных продуктов ядерного деления, поднимается на большую высоту, около 50% образующихся активных продуктов выпадает на земную или водную поверхность в радиусе около 100 км от эпицентра взрыва. Остальная часть продуктов уходит в тропосферу и стратосферу. Из тропосферы радионуклиды примерно в течение месяца спускаются, рассеиваясь на поверхности в сотни и тысячи километров от эпицентра. В стратосфере радионуклиды глобально перемешиваются и затем в течение около 2 лет выпадают на разные участки поверхности всего земного шара. Эквивалентные дозы, обусловленные испытанием ядерного оружия, составляют в среднем в мире лишь 0,02 мЗв в год.

Среди всех видов радиационного воздействия на людей в современных условиях значительной спецификой отличается медицинское облучение. Медицинское облучение всегда осуществляется преднамеренно, хотя и сопровождается риском для здоровья облучаемого индивидуума. Однако этот риск должен быть во всех случаях оправдан пользой, которую невозможно получить иным путем. Около 25% суммарной дозы облучения населения РФ приходится на долю медицинского облучения. В РФ более 180 млн. медицинских рентгенорадиологических процедур производится за год. Основной вклад в формирование доз медицинского облучения вносят флюорографические и рентгенографические исследования за счет большого количества этих исследований (рис.5.3).

Рис.5.3. Структура коллективной дозы медицинского облучения

В среднем в РФ за счет медицинского облучения на 1 жителя приходится 1,31 мЗв/год. По данным экспертов ООН, уменьшение доз медицинского облучения в мире всего на 10%, что вполне реально, по своему эффекту равносильно полной ликвидации всех других искусственных источников радиационного воздействия на население, включая атомную энергетику.

Биологическое действие радиации

Современные научные данные подтверждают существование механизмов, обеспечивающих приспособление организма к природным уровням лучевого воздействия. Однако при превышении определенного уровня ЕРФ адаптация будет неполноценной с той или иной вероятностью развития патологического состояния. Длительное влияние повышенного ЕРФ приводит к снижению радиоустойчивости, к нарушениям в иммунологической реактивности, а с последней связана заболеваемость.

После аварии на Чернобыльской АЭС удельный вес здоровых лиц среди эвакуированного населения снизился с 57 до 23%. Последствия этой аварии самым негативным образом сказываются на здоровье детского населения. Заболеваемость детей, пострадавших от воздействия радиации, в 2-3 раза выше, высок удельный вес часто болеющих детей со сниженным иммунным статусом (82,6%), у большинства из них выявлены аллергозы, наблюдается и рост числа соматических заболеваний. В селах Тоцкого района Оренбургской области, на территории, близкой к полигону, среди взрослого населения выше распространенность вегетососудистой дистонии, патологии щитовидной железы, беременности. Доля практически здоровых детей в этих селах составляет 6-7%, при 15% – в контрольном районе; 50% детей имеют отклонения сердечно-сосудистой системы, заболевания нервной системы, а также иммунодефициты (20-30% детей при 7-8% в контрольном районе), в волосах содержание марганца – в 7, меди – в 8, мышьяка – в 20 раз выше нормы.

Основной биологический эффект радиации – повреждение генома клеток, что проявляется ростом числа новообразований и наследственных заболеваний.

Малые дозы радиации повышают вероятность возникновения у людей онкозаболеваний. Предполагается, что около 10% онкозаболеваний в год обусловлено ЕРФ. Те формы рака, которые вызываются облучением, могут быть индуцированы и другими агентами. Как последствие катастрофы на Чернобыльской АЭС оценивается радиационное воздействие на щитовидную железу у жителей России. Ретроспективный и текущий анализ заболеваемости раком щитовидной железы у детей и подростков Брянской области показал, что первые клинические проявления отмечены через 4-5 лет после аварии, что соответствует минимальному сроку развития онкопатологии после облучения. Естественное распределение рака щитовидной железы – не более 1 случая на 1 миллион детей и подростков. Показательна динамика количества случаев рака щитовидной железы у детей Брянской области: 1987г. – 1; 1988г. – 0; 1989г. – 0; 1990г. – 4; 1991г. – 4; 1992г. – 8; 1993г. – 12; 1994г. – 19 случаев. Около 50% детей и подростков, у которых установлен рак щитовидной железы, проживали на территории с высокими уровнями радиоактивного загрязнения почвы. По прогностическим оценкам через 20 и 40 лет после аварии каждый четвертый случай рака щитовидной железы будет обусловлен радиацией.

Радон потенциально опасен для человека. Значительная часть продуктов его распада задерживается в легких. Поверхность легких составляет несколько квадратных метров. Это хороший фильтр, осаждающий радиоактивные аэрозоли, которые таким образом устилают легочную поверхность. Радиоактивные изотопы полония (дочерний продукт распада радона) «обстреливают» альфа-частицами поверхность легких и обусловливают свыше 97% дозы, связанной с радоном. Основной медико-биологический эффект радона высоких концентраций – рак легких. В рудниках повышенное содержание радона достоверно увеличивает частоту смерти горнорабочих от рака легких, причем зависимость линейная и беспороговая. Расчеты показывают, что при средней концентрации радона в жилых домах 20-25 Бк/м³ один из трехсот ныне живущих погибнет от рака легких, вызванного радоном.

Признавая адаптацию к ЕРФ как к одному из облигатных условий жизни на Земле, невозможно отрицать влияние повышенных уровней на наследственность. Повышенные уровни ЕРФ приводят к увеличению уродств у новорожденных в горных районах, в районах с изверженными породами. Результаты экспериментов на животных и культурах клеток убеждают, что мутации под воздействием радиации (мутационные последствия, которые выражаются в сохранении генетических повреждений и возникновении нестабильности хромосомного аппарата) могут быть переданы будущим поколениям. Вероятность наследственных дефектов ниже, чем вероятность раковых заболеваний, и растет с увеличением дозы облучения числа лиц всей популяции, подвергнувшихся облучению, и количества браков между облученными лицами. По оценкам экспертов, ЕРФ в 2 мЗв вызывает, вероятно, 0,1-2% всех генетических мутаций. С ростом его уровня этот процент увеличивается.

Таким образом, признание ЕРФ в качестве облигатного фактора среды существования, в условиях действия которого возникла, развивалась и существует биологическая жизнь, позволяет говорить о существовании оптимального для жизнедеятельности уровня ЕРФ. Широкий диапазон радиочувствительности, характерный для разных групп населения, адаптация их к разным уровням ЕРФ, – все это предполагает существование широкого переходного диапазона от среднего к повышенному уровню ЕРФ.

Профилактические мероприятия

Выявление и изучение механизмов взаимодействия радиационных факторов с организмом человека, в том числе изучение закономерностей реагирования организма на лучевое влияние фоновых и повышенных уровней в конкретных экологических условиях, возможно лишь при накоплении фактических данных. В нашей стране функционирует Единая государственная система учета и контроля индивидуальных доз облучения граждан (ЕСКИД). Она основана на постоянно действующем мониторинге уровней естественного радиационного фона, контроле доз медицинского облучения и учете индивидуальных доз облучения персонала, работающего с источниками ионизирующего излучения.

Созданы нормативы по использованию природных строительных материалов и отходов производства в строительстве. В качестве таких нормативов для материалов, используемых в строительстве жилых домов и общественных зданий, были предложены значения эффективной концентрации радионуклидов 370 Бк/кг. Ни одно строительство не может быть начато без обследования грунта и стройматериалов; все, что строится, должно пройти обязательный контроль на радиоактивность, в том числе и на радон с выдачей соответствующего заключения. Установлены нормативы, регламентирующие содержание радона в жилых помещениях: среднегодовая равновесная активность радона во вновь строящихся зданиях не должна превышать 100 Бк/м³, а в старых зданиях – 200 Бк/м³. Если концентрация радона более 200 Бк/м³ , то в этих зданиях требуется принятие мер по уменьшению его концентрации (вентиляция подвалов, декоративный ремонт с оклейкой стен и потолков обоями, застилка полов паркетом, ковровым покрытием и т.д.). Концентрация радона в помещениях 400 Бк/м³ и выше требует переселения жильцов и перепрофилирования здания. В производственных зданиях допустимая активность радона – 310 Бк/м³.

С целью снижения уровней радиационного фона биосферы необходимо целеустремленно и последовательно проводить весь комплекс оздоровительных природоохранных мероприятий (технологических, санитарно-технических, организационных, архитектурно-планировочных).

Разработана и концепция поэтапной специализированной диспансеризации населения, проживающего на загрязненной радионуклидами территории предусматривает оценку состояния здоровья по клиническим и лабораторным данным; уточнение диагнозов заболеваний, которые могут быть связаны с воздействием радиации; верификацию информации о дозах облучения; индивидуальное медико-дозиметрическое расследование связи заболеваний с радиационным воздействием; лечение и реабилитацию.

Созданная Российская научная комиссия по радиационной защите (РНКЗ) предполагает комплексный подход по радиационной защите и реабилитации населения, т.е. создание и развитие социальной защиты населения и профилактики возможных неблагоприятных последствий для здоровья населения, подвергшегося повышенным уровням действия радиации.

Важным является ликвидация экологической неграмотности общества, в том числе формирование экологического мышления по вопросам радиационной безопасности. Необходима квалифицированная информационная помощь, в том числе и от медицинских работников, по профилактике радиофобии у населения.