Источники радона и пути его поступления в организм человека

Главными источниками радона являются почва, строительныематериалы и вода из подземных источников. Средняя фоновая его концентрация на суше составляет 0 Бк/м³*. Основной путь проникновения радона в помещения - инфильтрация из-под фундамента зданий, он проходит через щели и трещины в фундаменте, а также просачивается через подвалы и стены. Концентрация радона внутри помещения обычно намного превышает его содержание на открытом пространстве, и этому большая его часть проникает в организм человека в плох проветриваемых помещениях.Радон скапливается в помещения; в результате его выделения из пола, стен и потолков, изготовленных из строительных материалов, горных пород или грунта, а также из материалов, находя­щихся внутри комнат, из воды и сжигании топлива. Количество радона зависит от свойств стрительных материалов и геологических особенностей территории. Особенно высоки концентрации радона в плохо проветриваемых квартирах первых этажей, 1 цокольных и подвальных помещениях. Дозы облучения, главным образом легких, у людей, проживающих в таких условиях, суще­ственно возрастают. Влажность помещения повышает выделение радона. Концентрация радона, под иным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), в многоквартир­ных бетонных зданиях, отдельных бетонных домах, кирпичных

* Беккерель (Бк) (единица измерения радиоактивности) — число радиоак­тивных распадов за 1 мин. Один беккерель «ответствует одному радиоактивному распаду за 1 с. Зиверт (Зв) характеризует, 1зу облучения. Один зиверт радиации I оказывает одинаковый биологический эффект независимо от типа радиации. Естественный уровень фоновой радиации обычно колеблется в пределах от 1,0 до 3,5 мЗв в год. Международная комиссия по радиационной защите рекомендует, чтобы максимальная среднегодовая доза облучения для профессиональных работников составляла 20 мЗв в течение белее 5 лет (т.е. 100 мЗв) с максимум 50 мЗв за год. Для населения пределом облучения является среднегодовая доза 1 мЗв в течение более 5 лет. В этих дозах облучения не учитывается возможное воздействие при проведении медицинских диагностических процедур.

многоквартирных и в отдельных кирпичных и деревянных домах в среднем достигает 50, 130, 20, 30 и 10 — 20 Бк/м³ соответственно, что значительно выше фоновой величины — 10 Б к/Л Дозы облу­чения «селения за счет ингаляции радона и его дочерних про­дуктов в многих случаях составляют 50% полной дозы излученияот других естественных и искусственных источников. В природе радон встречается главным образом в виде двух основных изото­пов — радона-222 (члена радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238) и радона-220 — продукта распадатория-232.Радон-222 вносит в суммарную дозу облучения вклад, примере) в 20 раз больший, чем радон-220 [20]. Суточные колебания содержания радона на открытом воздухе составляют от 1 до 100 Бк/м³, причем его концентрация достигает максимума при высоком давлении и ясной погод особенно в ночные» ранние утренние часы. За счет атмосферного воздуха может вступать до 13 % радона.

Внутри помещений уровень содержания радона зависит от вида подстилающего грунта, типа дома и стройматериал 5, этажа, на­личия вентиляции, уровня пола в комнатах и т.д.

Нормирование облучения населения природным» источниками ионизирующего излучения. Первые нормативы содержания радона в воздухе жилых помещений были приняты в разны странах пос­ле 1980 г. Особенностью этих нормативов является их дифференциацияотносительно существующих зданий и тех, которые пред­полагается возводить. Международный комитет радиационной защиты МКРЗ) рекомендует (с экономической точки зрения) выделение двух видов облучения — в существующих и будущих зданиям Ограничения облучения для новых зданиях могут быть более жесткими, поскольку стоимость их реализации ниже.Связано это с тем, в новом здании проще и дешевле принять соответствующие защитные меры, такие как улучшенная вентиляция или применение более «экологически» чистых строительных материа­лов. В табл. 2 представлены нормативы содержания радона в воз­духе жилых помещений, которые установлены в разных странах.

Согласно рекомендациям ВОЗ (1987) необходимо проводить ремонтные работы по реконструкции тех зданий, где среднегодо­вой уровень содержания радона превышает 73 Бк/м³, а Научный Комитет по действию радиации считает в качеств приемлемой величину 15 Бк/м³, что техническими средствами достичь практи­чески Невозможно.В (ЖПА повышенным считается уровень концентрации радона в жилище 150 Бк/м³, и при подтверждении этих Ванных Агент­ство г» охране окружающей среды США рекомендует осуществ­лять соответствующие мероприятия для защиты Помещений от облучения. Агентство по охране окружающей среды США прини­мало эти решения, исходя из политических мотива. Ответственность

 

 

Таблица 2

Нормативы эквивалентной равновесной концентрации (Бк/м³) радона в воздухе жилых зданий

 

Страна	Существующие здания	Строящиеся объекты
Россия	200 *
Швеция	100*
Финляндия
США		— 1
Канада		—
Германия		—
Великобритания		—

 

* При концентрации 400 Бк/м³ обязательно проведение соответствуют мероприятий.

 

же за снижение концентрации радона лежит на домовладельцах, что ничего не стоит правительству.

В России за последние годы значительно увеличилось количество нормативно-правовых документов по ограничению доз облу­чения населения природными источниками ионизирующего из­лучения. Согласно Нормам радиационной безопасности НРБ — 99, утвержден уровень содержания радона, при котором требуется проведение необходимых защитных мер.

Коллективная доза облучения при воздействии радона. Тяжесть отдаленных последствий облучения населения (выражаемая при­ростом онкологической заболеваемости и наличием генетических эффектов) пропорциональна величине коллективной дозы. При­родные источники радиации воздействуют на людей как в быто­вых, так и в производственных условиях. Наибольшую долю в об­лучение населения вносит радон и его продукты распада, присут­ствующие в воздухе помещений. Согласно предварительной оценке НКДАР ООН, около 1 % населения Земли ежегодно подвергается облучению радоном эффективной эквивалентной дозой на уровне 6— 12 мЗв, и около 20 % всех заболеваний раком легких может быть обусловлено воздействием радона и его продуктов распада.

За счет радона формируется от 50 % коллективной дозы облу­чения в благополучных регионах и до 92 % среди населения реги­онов с повышенной радоноопасностью. Для понимания степени «радоновой опасности» и выработки правильной стратегии борь­бы с ней необходимо прежде всего иметь информацию о коллек­тивной и средней индивидуальной дозах облучения населения радоном. В России, ввиду отсутствия точных результатов выбороч­ных обследований жилых помещений на предмет определения объемной активности радона в зависимости от геолого-геофизических, климатических, социальных и демографических особенностей регионов, оценку коллективной дозы облучения выпол­няли А. М. Маренной с.соавт. (1999) на модели, содержащей сле­дующие предположения и допущения: сельское население проживает в одноэтажных домах;

• городское население проживает в основном в пятиэтажных домах;

• городское население разделили на три группы в зависимости от этажа проживания (первый, второй и третий—пятый);

• распределение объемной активности радона в жилищах насе­ленного пункта или региона удовлетворительно описывается ло­гарифмической нормальной зависимостью;

• усредненные значения среднегодовой объемной активности радона в сельских домах и в квартирах первых этажей городских домов региона принимали равнозначными;

• на всей территории России соотношение между значениями объемной активности радона на первом и более высоких этажах (определенные, исходя из имеющихся усредненных результатов измерений) принимали одинаковыми;

• территория России была разделена согласно геолого-геофи­зическим данным на радоноопасную (включая и потенциально радоноопасную) и потенциально радонобезопасную, соответствен­но и все население России подразделили на две группы в зависи­мости от степени облучения радоном;

• эффективную годовую дозу облучения радоном в жилищах на основе результатов определения его объемной активности в по­мещениях рассчитывали в соответствии с рекомендациями МКРЗ (1995 г.).

Результаты оценки распределения населения по дозовым ин­тервалам облучения радоном в каждой группе, а также в целом по стране, представлены в табл. 3. По расчетам А. М. Маренного с соавт. (1999) около 1 млн жителей России облучаются радоном в дозе более 10 мЗв, приблизительно 200 тыс. чел. подвергается об­лучению на уровне, превышающем 20 мЗв. Для большинства — 127 млн чел. (~85 % населения России) — доза облучения не пре­вышает 1,5 мЗв.

Наиболее высокие уровни облучения радоном установлены на территории Алтайского края (Белокуриха), Ставропольского края (Пятигорск, Лермонтов), Карелии, Уральского региона, Читин­ской, Иркутской и других областей. В Новосибирске в подвальных помещениях некоторых домов, где нет вентиляции, содержание радона летом достигает 1400 — 2100 Бк/м³ при предельно допусти­мом значении 200 Бк/м³. В Лермонтове Ставропольского края превышение указанного норматива согласно результатам С. П. Верейко (1998) зафиксировано в 51 % частных домов и 37 % много­квартирных домов, расположенных в наиболее загрязненной части города.

 

Таблица.3

Распределение численности N населения (млн чел.) России, подвергну­того различным дозам облучения радоном

 

 

 

Группа населения	млн чел.	Доза облучения,,\№и
< 1,5	1,5-5	5-10	10-15	15-20	>20
Сельское и город­ское (1-й этаж) Городское (2-й этаж) Городское (3-й — 5-й этажи)     Сельское и город­ское (1-й этаж) Городское (2-й этаж) Городское (3-й — 5-й этажи)	Повышенный уровень облучения 6.1 1,211 2,935 2.2 0,612 1,073 6,5 4,843 1,499	1,279 0,362 0,137	0,383 0,092 0,016	0,146 0,032 0,003	0,146 0,028 0,002
Типовой уровень облучения
55,3 19,5 58,5	45,449 17,134 57,902	0,779 2,197 0,586	8,944 0,148 0,011	0,095 0,016 0,001	0,021 0,003 0,000	0,011 0,002 0,000
Итого	148,1	127,152	17,235	2,717	0,602	0,207	0,188

По данным Госсанэпиднадзора России, представлен­ным Г. Г.Онищенко и С. И. Ивановым (2000), в 1997— 1998 гг. со­держание радона превышало 200 Бк/м³ более чем в 30 % обследо­ванных жилых помещений.

Влияние на здоровье населения. Радон, по оценке МАИР, отно­сится к I группе канцерогенов. Основное канцерогенное воздей­ствие исходит от α-активного дочернего полония ²¹⁴Ро и полония ²¹⁸Ро. Эти продукты распада могут закрепляться на мельчайших твер­дых частицах и, таким образом, осаждаться в легких. Впоследствии риск развития рака легких, обусловленный воздействием радона в производственных условиях, был подтвержден исследованиями, проведенными с участием различных групп населения в Чехосло­вакии, США, Канаде, Швеции, Франции, Великобритании, Нор­вегии, Китае и Австралии. В большинстве своем это были когортные обследования шахтеров, занимающихся добычей железа, оло­ва и урана. Причем среди 68 000 горняков, накопивших 1,2 млн.человеколет экспозиции радоном, было зафиксировано более чем 2700 случаев смерти от рака легких. Повышенная заболеваемость раком легких впервые была обнаружена среди шахтеров рудников Германии и Чехии, работавших в условиях высокого содержания радона в воздухе. Более чем в 50 % случаев (до 60 — 80 %) причиной их смерти был рак легких. Фактическая смертность в 30 — 50 разпревышала ожидаемую. Характерно, что возраст горняков на момент смерти от рака легких в основном не превышал 50 — 55 лет, а многие умирали даже в еще более молодом возрасте — 40 лет. По данным различных эпидемиологических исследований относительный риск развития рака-тлегких у*щахтеров колеблется в пределах от 4 до 21. ^ Превышение частоты заболеваний раком легких связано главным образом с кумулятивной дозой.

Удвоение частоты заболеваний раком легких по сравнению с необлученным населением можно ожидать у людей, облучающихся в течение жизни дочерними продуктами радона при концентра­ции в атмосфере помещений, равной 300 — 500 Бк/м³. Предпола­гают что 20% рака бронхов обусловлено воздействием радона (Рекомендация МКРЗ № 60). В то же время на некоторых террито­риях с повышенным содержанием радона, например в Бразилии, Франции, Индии и Египте, влияние радона как фактора риска развития рака легких не установлено.

В интерпретации экологических исследований по определению связи между облучением радоном и развитием рака легких суще­ствуют многочисленные трудности. Это связано с различиями в технологиях, используемых для измерения содержания радона, сложностью учета такого мешающего фактора, как курение, огра­ниченностью статистических возможностей.

Самым подходящим и эффективным (с точки зрения стоимо­сти) способом проведения аналитических эколого-эпидемиоло-гических исследований по определению риска развития рака лег­ких к экспонированию радоном в жилище является метод «слу­чай—контроль». К настоящему времени проведено более 20 ис­следований такого типа. В исследовании «случай—контроль», про­веденном в Стокгольме, риск развития рака легких имел тенден­цию к увеличению по мере роста экспонирования радоном. Эколого-эпидемиологическое исследование по методу «случай - кон­троль» было проведено в Москве. Для исключения важного меша­ющего фактора риска развития рака легкого - курения - в пер­вую экспериментальную группу были включены только никогда не курившие женщины, проживающие в Москве более 20 лет. По­казатели концентрации радона в домах участников исследования значительно варьировали — от 2,1 до 130 Бк/м.

Ниже представлены данные о распределении концентрации радона в домах 214 участников исследования, проведенного Д. 1. За-ридзе и Г. М. Земляной (1995):

Концентрация радона, Бк/м³ Число человек (доля %)

< 10 0………………………………................ 50 (23,3)

10,0-19,9........................................................ 60(28,0)

20,0 — 29,9....................................................... 53 (24'8)

300 —399........................................................ 23(10,8)

>40.::................................................................ 28 (13,1)

Как видно, средняя концентрация радона в домах, где прожи­вали больные раком легких, составила 28,6 Бк/м³, тогда как в контрольной группе она равнялись 19,4 Бк/м³.

Рассчитанный Д. Г.Заридзе и Г. М. Земляной (1995) относитель­ный р"иск развития рака легких, обусловленного Облучением ра­доном в домах, скорректированный по возрасту и пассивной экс­позиции табачному дыму, составил 2,48 (95%ДИ 1,43 — 4,30) для жителей квартир, в которых концентрация радона была выше 24,3 Бк/м³ по сравнению с теми, где содержание радона было? менее 13,0 Бк/м³.

В России детальные исследования были проведены С. П. Верейко(1998) в Лермонтове (Ставропольского края), где расположе­ны бывшие урановые предприятия, и О.А.Макаровым (2000) в пос. Октябрьский Читинской области, застроенном на поверхно­сти рудного тела ураномолибденового месторождения. В Лермон­тове помимо повышенного уровня естественного облучения на здоровье людей оказывала воздействие их профессиональная де­ятельность в прошлом на предприятии по переработке урана. Не исключена вероятность того, что особенности застройки города до 1970 г. (с использованием строительных материалов с повы­шенной радиоактивностью, в том числе и отходов предприятия по переработке урана) также способствовали повышению сум­марной дозы облучения. Плотность потока радона с поверхности земли в Лермонтове примерно в 15 раз выше среднемирового зна­чения. В непосредственной близости от города расположены устья штолен урановых шахт и отвалы породы, поступление радона из которых может оказывать неблагоприятное воздействие на состоя­ние здоровья работников предприятий, расположенных на терри­тории бывших рудников. Наибольшая концентрация радона была выявлена в индивидуальных домах (средняя концентрация газо­образного радона составляла 1082 Бк/м³), при строительстве ко­торых в основном применяли местный строительный материал. Примерно в '/з изученных домов частного сектора концентрация радона превышала 800 Бк/м³. Мощность экспозиционной дозы внешнего гамма-излучения в жилых домах нижней части Лермон­това достигает 0,35 мкЗв/ч (35 мкР/ч). Население города находится под воздействием различных доз облучения радоном, что опреде­ляется сектором и этажом проживания, типом строительной кон­струкции, временем постройки дома и видом использованного строительного материала. Средняя доза облучения рабочих на ура­новых рудниках составляет после 1970 г. до 20 мЗв в год, населе­ния города — от 3 до 15 мЗв в год. Таким образом, дозы облучения радоном населения города превышают установленные нормативы и могут быть сравнимы с профессиональным облучением про­мышленных рабочих. Основная нагрузка приходится на населе­ние, проживающее в частном секторе, и на детей. Средняя суммарная доза облучения, получаемая человеком за 70 лет жизни, составляет около 1000 мЗв, причем в помещениях доза в 5 —6 раз превышает получаемую при работе в подземных условиях.

С 1958 по 1998 г. коэффициент смертности в Лермонтове уве­личился в 3 раза. Показатель смертности среди мужчин оказался заметно выше, чем среди женщин, причем наиболее высокие* его значения установлены относительно рака легких и желудка. Стандартизованный показатель смертности мужчин от рака лег­ких в Лермонтове статистически достоверно выше в 1,9 раза, чем у жителей Ставропольского края. Также достоверно выше коэффициент смертности от рака молочной железы среди жен­щин и рака предстательной железы у мужчин. Возникновение данной патологии может быть связано с комплексным воздей­ствием радиационных факторов как на людей, занятых добычей и переработкой радиоактивного сырья, так и на население, про­живающее в неблагополучных с точки зрения содержания радо­на помещениях.

В другом радоноопасном населенном пункте — пос. Октябрь­ский Читинской области — при концентрации радона в квартирах свыше 400 Бк/м³ у жителей в 2 раза чаще встречаются заболева­ния органов дыхания (хронический бронхит), сердечно-сосуди­стой системы (гипертоническая болезнь, атеросклероз), нервной системы (вегетососудистая дистопия, невротические состояния), костно-мышечной системы (артрит, артроз, остеохондроз), на­рушения репродуктивного здоровья, морфогенетические вариан­ты развития детей.

По данным А. М. Маренного с соавт. (1999), исходя из коллек­тивной дозы облучения населения России и значения коэффици­ента риска для населения согласно НРБ —96, количество забо­левших раком составляет 9500 чел. в год. Для сравнения укажем, что в США примерно 6 % общего населения подвергается воздей­ствию концентрации радона около 150 Бк/м³ и, по оценкам Агент­ства по охране окружающей среды США, последствием этого могут быть от 7 до 30 тыс. случаев смерти от рака легких. Таким образом, оценка радона как фактора риска развития рака легких в России и США дает весьма схожие результаты.

Необходимость защиты населения от воздействия радона пред­определила и осуществление оценки обусловленного этим эконо­мического ущерба. В США стоимость мероприятий по защите жи­лищ от радона составляет 20 млрд долл. Для российских условий, по расчетам В.Ф.Демина (1998), воздействие радона на уровне 1 Зв на человека в год оценивается в 20 тыс. долл. В результате проведенной на основании этих данных оценки ущерба от облучения

Т а б л и ц а 4