Ташкентское Метро - Статьи - Исследования концентрации радона в Ташкентском метро

Так как радон сильнее всего проявляется в закрытых помещениях, в подвалах и на первых этажах, а в проветриваемых помещениях концентрация его резко падает, естественный интерес представляет его поведение в подземных помещениях метрополитена - в первую очередь в служебных помещениях, так как служащие по долгу службы должны проводить значительное время в условиях ограниченной вентиляции.

3.1. Источники поступления радона в воздух метро.
Влияние окружающей среды на радоновую ситуацию в метро.

Основными путями поступления изотопов радона и ДПР в подвальные и первые этажи служебных помещений зданий и сооружений являются следующие.

1. Из недр Земли через фундамент зданий и сооружений, причём микротрещины и трещины пород, тектонические нарушения, разломы являясь как бы, коллекторами способствуют накоплению радона, и, при своеобразном "дыхании Земли".

2. Из строительных и отделочных материалов (цемент, щебень, кирпич, гранит, мрамор и др.). При этом эксгаляция радона определяется как содержанием радия в материалах, так и величиной коэффициента эманации (доля радона, которая поступает в атмосферу от общего количества радона, образующегося в материале).

3. Из воды особенно при подаче его из артезианских колодцев, либо рек, протекающих по техногенно либо естественно загрязненной радиацией территории. В подземных водах концентрация радона может превышать аналогичный параметр в водах озёр и рек в миллионы раз, а океанов - в десятки и сотни миллионов раз. При использовании больших количеств воды (душ, прачечная и т.п.) с разбрызгиванием и испарением интенсивность попадания изотопов радона и ДПР в воздух производственных помещений резко возрастает.

4. Из природного газа. При его использовании в больших количествах в котельных, столовых, кухнях и недостаточной вентиляции помещений концентрация изотопов радона и ДПР также может превысить ПДК.

В атмосферу метрополитена радон попадает следующими путями:

Грунтовые воды могут располагаться на уровне залегания линий и станций метро, причём в грунтовых водах радона, как правило, заметно больше, чем в открытых водоёмах. Так в подземных водах его концентрация изменяется от 10^-11до 10^-5Ки/л, в то время как в водах озёр и рек она редко превышает 10^-12 Ки/л. Появление радона в воздухе подземных помещений станций метрополитена зависит от эксгаляции радона из строительных и отделочных материалов. При этом количество поступающего в воздух радона является функцией содержания радия в материалах и эманационной способности вещества - коэффициента эманации - отношения доли радона, поступающей из материала в воздух к общему количеству радона, образующемуся в материале.

Таким образом, концентрация радона в грунтах (CRn ) определяется содержанием в них радия, а также такими физическими параметрами как плотность, пористость и коэффициент эманации:

С_Rn (3-1),

где U - содержание равновесного с радием урана;

к- коэффициент эманации породы;

p - плотность; h - пористость.

В таблице № 5 представлены расчётные данные о содержании свободного радона,

Таблица № 5

Породы	Уран, г/o	Плотность, г/ni³	Пористость, %	Кэм	Радон, Бк/л
Конгломераты	2,4	2,5		15	81
Песчаники	2,9	2,5	20	30	133
Глины	4,0	2,0	20	40	200
Углисто-глинистые сланцы	15,0	2,6		15	500
Каменный уголь	3,5	1,3		35	100
Амфиболит	0,5	2,9		5	5
Диабаз	0,6	2,7		5	5
Пироксенит	0,03	3,2		5	0,3
Гранит	4,5	2,6		10	74
Липарит	4,7	2,35		15	175
Сиенит	10,3	2,6		15	250
Рыхлые по граниту	3,5	2,0		45	200
Рыхлые по основным	0,6	2,1		30	20
Рыхлые по осадочным	2,5	1,8		55	80

не входящего в кристаллическую решётку минералов и способного мигрировать по трещинам и порам, проникать в здания, в породах при среднем содержании в них равновесного урана и наиболее характерных параметрах пористости, плотности и коэффициента эманации.

Эманационная способность вещества зависит от его физического состояния (размер частиц), влажности, температуры, степени развития в нём микротрещин, от характера внешней среды, в которую выделяется эманация. Поэтому эманационную способность, коэффициент эманации рассматривают как состояние характеристики твёрдого тела и оценки уровня общей радиоактивности, гамма-дозиметрами не всегда может характеризовать опасность радоновыделения.

Иными словами, нередки случаи, когда применяемые в строительстве слаборадиоактивные материалы, крайне опасны по радону за счёт его высокой эманации из вещества. Высокой эманационной способностью обладают некоторые сорта цементов, идущие на бетонные сооружения, глины, керамзиты, шлаки. Таким образом контроль радиоактивности строительных материалов гамма-радиометрами не гарантирует чистоту по радону строящихся сооружений. Опасность материалов по радону следует контролировать лишь по радоновыделению.

Проведение комплекса исследований по вариации эманации радона из строительных материалов, применяемых в строительстве и отделке станций метрополитена, (и не только их), является самостоятельной и серьёзной задачей, которую очевидно следует решать в дальнейшем в каждом случае применения потенциально опасных отделочных и строительных материалов.

Среднемедианные значения среднесуточной концентрации ОА для этих групп составили 27 Бк/м³ и 46 Бк/м³ соответственно. С учётом примерно одинаковых геохимических и геофизических характеристик грунтов и гамма-фона в районах станций метрополитена, можно утверждать, что гистограмма указывает на существенное влияние тектонических аномалий на формирование радоновых полей в атмосфере подземных сооружений метрополитена. Следовательно, этот фактор должен проявляться также в той или иной степени в подвальных и полуподвальных помещениях жилых и производственных зданий.

На рис.5а,b,c,d показаны сравнительные характеристики вариации ОА радона по четырём станциям Ташкентского метрополитена: "Ёшлик" и "Пушкинская", "Машиносозлар" и "Чкаловская", полученные с помощью ИК "Alpha-GUARD" в суточном режиме; одновременно с помощью образцового дозиметра "Gamma-Tracer", "Genitron Instruments GmbH" e "Positron Technology GmbH". Выбор станций "Ёшлик" и "Пушкинская" среди всех 23 действующих был обусловлен тем, что они расположены примерно в одинаковых геологических формациях, обе имеют выходы тоннеля на поверхность Земли, рядом с обеими имеются водные артерии - реки Салар и Бурджар соответственно. Различие состоит только в том, что в непосредственной близи ст. метро "Пушкинская" имеется один из многочисленных разломов земной коры, ответственных за крупнейшее 9 балльное землетрясение 1966 года, а около ст. метро "Ёшлик" разломы располагаются не столь близко. Сравнение данных по станциям м.Ёшлик и м.Пушкинская, нормированные на кратность вентиляции, показали среднесуточное различие активности радона в 4,3 раза, причём в ночные нерабочие часы с 1 часа 30 мин. до 4 часов 30 мин. в 4,2 раза, в часы пик - с 17 часов до 20 часов - в 6,7 раза и в 5,0 раза в остальное время. Относительные изменения температуры воздуха, влажности и атмосферного давления за время эксперимента не превышали 7 %. Отсутствовали также колебания земной коры, кратковременные скачкообразные изменения температуры и давления. Поэтому различие параметров и поведения радоновых полей по этим двум станциям можно объяснить влиянием тектонического разлома. Он близко расположен к ст. Пушкинская, и эксхаляция радона в этом районе должна быть выше, чем на участках, без тектонических аномалий. Радон, используя тектонические нарушения (разломы, трещины), может проходить по ним как по дренажным коллекторам с аномально высокой скоростью и проникать в больших количествах в здания, сооружённые над ними.

Для уточнения причины аномально высокой концентрации радона в служебных помещениях ст. метро "Пушкинская" были проведены измерения эксгаляции радона с почвы в районе расположения этих станций. Различие составляет в 1,4-1,5 раза.

Рис.5a,b,c,d. Вариации ОА радона, м.Ёшлик-a, м.Пушкинская-b, м.Машиносозлар-c и м.Чкаловская-d.

Подпитка полостей в зоне тектонических разломов и разрывных нарушений радоном может происходить как вследствие конвекционно-диффузионных процессов, так и вследствие периодических подъёмов подземных вод, характеризующихся повышенным содержанием радона, которые образуя болотисто-глинистые прослойки, позволяют последним аккумулировать радон. Геохимическая характеристика района станций: "Машиносозлар" и "Чкаловская" - надпойменная терраса р. Чирчик; кровля мощностью 0,5 - 2 м из супеси и суглинков на гравелитах, галечнике, песке с прослойками болотно-озёрных глин, способных играть роль аккумуляторов - доноров радона. С учётом характеристик верховья долины р. Чирчик и его притоков, можно утверждать, что район станции "Машиносозлар" и "Чкаловская" потенциально радоноопасен, так как одним из каналов традиционных путей накопления радона в помещениях сооружений является эксгаляция радона непосредственно из грунтов, где расположены линии и станции метро. Спусковым механизмом резкого возрастания ОА радона могут стать незначительные, но резкие и одновременные изменения температуры и давления, микросейсмы.

Радон в недрах земли распространён крайне неравномерно. Характерно его накопление в так называемых тектонических разломах, куда он поступает по системе трещин и микротрещин пород. В трещины и микротрещины пород радон поступает за счет эманации при распаде радия, имеющегося в породах и она способствуют эманации радона, а тектонические разломы и любые другие полости, пустоты в недрах земли играют роль коллекторов для радона. Поэтому даже слаборадиоактивные породы, в которых проходят тоннели метрополитена могут представлять большую, чем более радиоактивные породы опасность, если они характеризуются высокой эманацией или рассечены тектоническими нарушениями, накапливающими радон. Данные, представленные на рис.5c,d, где аномальное поведение ОА радона на станции "Машиносозлар" и "Чкаловская", удачно совпавшее со временем наблюдения подтверждают этот тезис. Измерения ОА радона на ст. м. "Машиносозлар" были проведены 16.08.99 г. с 8 ч.30 мин. местного времени по 17.08.99 г. 8 ч.10 мин., а по ст. м."Чкаловская" измерения были проведены 17.08.99 г. с 8 ч.30 мин. до 18.08.99 г. 8 ч.20 мин, то есть практически измерения вариаций ОА радона по этим двум станциям проходили в непрерывном двухсуточном режиме первые сутки на одной станции, вторые сутки на другой. Эти две станции находятся вблизи так называемого северо-южного (меридионального) разрывного тектонического нарушения, причём станция м."Машиносозлар" находится практически на разломе, а станция м."Чкаловская" в 30-40 м от него, кроме этого вблизи неё расположен северо-восточный разлом и недалеко широтный разлом, остальные геохимические характеристики района расположения этих станций метрополитена - близкие. Из графика суточной вариации ОА радона на м."Машиносозлар" рис.5с видно, что с 20 часов вечера (во всех графиках время проставлено среднеевропейское - Ташкентское время = с.е.+3 часа), то есть, с 23 часов по Ташкентскому времени объёмная активность радона стала стремительно возрастать, достигла уровня 143 Бк/м³. В практике геологических исследований нередки случаи, когда слаборадиоактивные породы содержат в своих пустотах и трещинах радон в количествах в сотни больше, чем радиоактивные. Поэтому естественно на таких участках радон выделяется из почвы в заметно больших концентрациях. Возведение в области таких трещин залов метрополитена может привести к тому, что из недр земли будет поступать поток грунтового воздуха, содержащего высокие концентрации радона, который может превышать ПДК и тем самым создавать радиационную опасность для людей. Заметим, что этот вывод является общим.

К счастью, породы, по которым пролегают линии и расположены станции Ташкентского метрополитена, использованные строительные и отделочные материалы являются слабоактивными и поэтому средний уровень радона не превышает ПДК, установленный Минздравом Республики.

В связи с этим актуальным является разработка: методов локализации источников поступления радона в помещения; методов и средств радиационного картирования радоновыделяющих участков на производственных и жилых территориях; методов защиты сооружений, служебных и жилых помещений от поступления в них радона.

Таким образом, можно считать, что непосредственно связанные с земными недрами источники поступления радона в воздух сооружений подразделяются на две группы:

- источником являются сами горные породы, а радон поступает за счёт местного геохимического фона радона в породах. Площади развития разновидностей пород с повышенным фоном радона чётко увязываются с геологическими образованиями, например, углеродисто-кремнистых и глинистых сланцев, гранитов и т.д. Этот повышенный местный геохимический фон, когда концентрация радона в грунтах превышает 50 - 100 Бк/л может создать значительные по площади радононосные участки, в пределах которых концентрации радона практически повсеместно может превышать ПДК;

- источником являются радононосные тектонические зоны, разрывные нарушения, характеризущиеся аномальными концентрациями радона, шириной до сотни метров при длине до нескольких десятков километров. Концентрация радона в почвенном воздухе в таких местах может достигать высоких значений. В частности источником являются радононосные тектонические зоны, разрывные нарушения, характеризущиеся аномальными концентрациями радона, шириной до сотни метров при длине до нескольких десятков километров. Концентрация радона в почвенном воздухе в таких местах может достигать высоких значений. В частности в районе м. "Пушкинская" величина потока радона с почвы при приближении к линии разлома возрастала в 2,7 - 3,3 раза.

3.2. Суточные колебания ЭРК радона-222 в служебных помещениях метро.

Наличие временных вариаций радона в грунтовом и атмосферном воздухе специалистами геохимиками отмечено давно. Причём, несмотря на единую природу образования радона характер вариаций объёмной активности радона в почве и атмосфере заметно отличаются. Причиной этому является, в первую очередь, большое влияние на объёмную активность радона и его ДПР в атмосферном воздухе различных метеорологических явлений - смена времени суток, связанный с ней перепад температур, уменьшения давления, влажности, выпадения осадков, изменения скорости, направления ветра. Временные вариации радона в приземном слое грунтового воздуха подразделяется на кратко-, средне-, и долгопериодные. Краткопериодные вариации, составляют, как правило, 10%-20% от измеряемой величины, имеют периодичность в минуты - десятки минут. Они гипотетически связываются с изменением напряжений в земной коре и "перекатыванием" грунтового воздуха из локальных областей повышенного давления в области пониженного давления.

Среднепериодные вариации связываются главным образом с изменением метеоусловий - выпадением сильных и затяжных дождей, резким изменением атмосферного давления, усилением ветра и т.д. Периодичность таких временных вариаций составляет дни и недели.

Долгопериодные сезонные вариации, связаны с промоканием почв в осенне - весенний периоды, промерзанием - в зимний.

На рис.6a,b,c,d. представлены экспериментальные данные по всем станциям Ташкентского метрополитена по вариации объёмной активности радона в различные времена суток: ночью (с 1 ч 30 мин до 4 ч 30 мин - рис.6c), днём в часы разгрузки пассажиропотоков (с 12 ч до 15 ч), рис.6d, вечером в часы "пик" (с 17 ч до 20 ч), рис.6b, среднесуточные вариации ОА радона по всем станциям рис.6a.

На рис.7 показаны две гистограммы, показывающие распределение среднесуточных и максимальных значений объёмной активности радона по совокупности станции Ташкентского Метрополитена. Несмотря на небольшую статистику (объём выборки =23), на обеих гистограммах прослеживается две группы станций, различающиеся как среднесуточными значениями ОА радона, так и его максимальными величинами. Если предположить, что геологические, геохимические и геофизические характеристики грунтов в местах расположений станций несильно отличаются друг от друга, то остаётся одна причина - геотектоника, влияние разломов.

Временные вариации радона в грунтовом и атмосферном воздухе напрямую связаны с вариацией ОА радона в воздухе сооружений; из анализа графиков измеряемых значений ОА радона на станциях метрополитена видно,

Беруни Навои Ташкент

Тинчлик Узбекистанская Машинасозлар

Чорсу Космонавтов Чкалов

Г.Гуляма Ойбек

С.Рахимова Ёшлик Амир Тимур

Чиланзар Др.Народов Х.Алимджана

Улугбек Пахтакор Пушкина

Хамза Мустакиллик Ипак йули

Рис.6 a. Распределение ОА радона на трассе метро среднесуточное

Беруни Навои Ташкент

Тинчлик Узбекистанская Машинасозлар

Чорсу Космонавтов Чкалов

Г.Гуляма Ойбек

С.Рахимова Ёшлик Амир Тимур

Чиланзар Др.Народов Х.Алимджана

Улугбек Пахтакор Пушкина

Хамза Мустакиллик Ипак йули

Рис.6b. Распределение ОА радона на трассе метро час пик

Трассы метро, зависимость:

ОА радона в интервале времени с 17 ч 00 мин до 20 ч 00 мин

ћ Mv min кратность вентиляции в этом же интервале времени.

С.Рахимова Ёшлик Амир Тимур

Чиланзар Др.Народов Х.Алимджана

Улугбек Пахтакор Пушкина

Хамза Мустакиллик Ипак йули

Рис.6с. Распределение ОА радона по трассе метро, ночь

Трассы метро, зависимость:

	ОА радона в интервале времени с 1 ч 30 мин до 4 ч 30 мин.
	Mv min кратность вентиляции в этом же интервале времени.

Беруни Навои Ташкент

Тинчлик Узбекистанская Машинасозлар

Чорсу Космонавтов Чкалов

Г.Гуляма Айбек

С.Рахимова Ёшлик Амир Тимур

Чиланзар Др.Народов Х.Алимджана

Улугбек Пахтакор Пушкина

Хамза Мустакиллик Ипак йули

Рис.6 d. Распределение ОА радона на трассе метро день

Трассы метро, зависимость:

	ОА радона в интервале времени с 12 ч до 15 ч
	Mv min кратность вентиляции в этом же интервале времени.

максимум ОА радона достигается, как правило, в ночные предутренние часы, утром начинается их спад с достижением минимальных значений в дневные часы.

Гистограмма распределения станций метро по максимальной ОА радона.

Гистограмма распределения станций метро по среднесуточной ОА радона.

Рис. 7. Гистограмма распределения станций метро по максимальной и среднесуточной ОА радона.

Таблица № 6

Сейсмологическая и геохимическая характеристики территорий мест расположения станций Ташкентского метрополитена

Наименование ст. метро	Речка	Разрыв-ные нару- шения С/З.	Разрыв-ные нару- шения С/В.	Разрыв-ные нару- шения С/Ю.	Разрыв-ные нару- шения В/В.	Трещины землетря-сения. 1966 г.	Изосейста землетря-сения. 1966 г.	Геохими-ческая х-ка района
Беруни	50 м.	-	-	-	-	-	-	QIIts
Тинчлик	50 м.	-	-	-	-	-	-	QIIts
Чорсу	50 м.	-	50 м.	-	-	-	-	QIIts
Гафура Гуляма	50 м.	-	+	-	-	-	-	QIYsg
Навои	-	-	-	-	-	20 м.	-	QIIIgl
Узбекистанская	50 м.	-	-	-	-	++	+	QIIIgl
Космонавтов	-	-	-	-	-	30 м.	+	QIIIgl
Айбек	-	-	-	+	-	-	+	QIYgl
Ташкент	70 м.	-	++	-	80 м.	-	-	QIYsd
Машинасозлар	-	-	-	+	-	-	-	QIYs1
Чкалова	+	-	+	40 м.	60 м.	-	-	QIYsd

Сабира Рахимова	100 м.	-	30 м.	-	+-	-	-	QIIts
Чиланзар	120 м.	20 м.	80 м.	+---	-+--	-	-	QIIts
Улугбек	100 м.	-	-	-	-	-	-	QIIts
Хамза	80 м.	-	60 м.	-	+-+-	-	-	QIIts
Ёшлик	50 м.	-	-	+	-	-	-	QIIts
Дружба Народов	-	-	-	-	100 м.	20 м.	-	QIIIgl
Пахтакор	-	-	-	-	-	+	+	QIIts
Мустакиллик	100 м.	-	-	-+-	-	+--	+	QIIIgl
Амир Тимур	-	-	-	-	++	30 м.	+	QIIIgl
Хамид Олимжон	-	-	-	++	-	-	+	QIIts
Пушкина	50 м.	-	40 м.	-	-	++	-	QIIts
Ипак Йули	-	-	-	-	-	-	-	QIIts

Обозначения: "+" станция располагается над разломом одним выходом;

"++" - станция располагается над разломом двумя выходами;

"50 м." - расстояние от ст. метро до разлома, речки, трещины, зоны g ;

"-" - речка, разлом, трещина находятся дальше, чем 200 м. от ст. метро;

"С/В, С/З" - северо-восточный, северо-западный соответственно;

QIYsd - пойма р. Чирчик и притоков, и соответствующие конусы выносов; отложения ирригационных канал-галечник, гравелиты, супеси, суглинки;

QIYsd1 - Вторая надпойменная терраса р.Чирчик . В кровле мощн. 0.5-2 м. супесь, суглинки, ниже залегают гравелиты, галечники, песок с маломощными прослойками болотно-озёрных глин;

QIIIgl - Верхнечетвертичный Голодностепский комплекс. Нерасчленённые аллювиально-провюлиальные отложения. Мелкий галечник, щебень, гравелит, песок, супесь, суглинки;

QIIts - Cреднечетвертичный Ташкентский комплекс. В кровле мощн. от 0.5-40 м; лессовидные, лессовые; реже песчанистолессовые отложения подстилаются галечником, конгломератом.

3.3. Радоновая карта Ташкентского метро. Перспективы радоновых исследований в Узбекистане

Впервые специалистами НПО "Академасбоб" АН РУ совместно с ЗАО "STEPLER" (г. Ташкент) получена радоновая карта Ташкентского метрополитена с использованием двух независимых методов измерений: с помощью образцовой ионизационной камеры "Alpha-GUARD", прошедшей интеркалибровку в Государственных центрах стандартизации и метрологии ионизирующих излучений 18 ведущих стран мира (рис.2) и полупроводникового радиометра-спектрометра аэрозолей "Ратон", разработанного специалистами лаборатории физики неоднородных структур НПО "Академприбор".

С помощью перечисленной аппаратуры совместно со специалистами ГПО "Кизилтепагеология" Госкомитета по геологии РУ и института сейсмологии АН РУ были проведены полевые испытания приборов и исследованы процессы эксгаляции радона в районе Таваксайского геодинамического полигона (рис.8).

Рис.8. Схема Таваксайского геодинамического полигона.

Многими государствами приняты СанПиН, регламентирующие выбор строительных площадок, допустимые уровни мощности экспозиционной дозы (МЭД) внешнего гамма-излучения и ЭРК радона внутри помещений. В Республике Узбекистан они составляют 2,15 пА/кг (30мкР/ч) для строящихся и реконструируемых зданий и сооружений с постоянным пребыванием людей, 3,58 пА/кг (50 мкР/ч ) - для эксплуатируемых зданий; при превышении последней величины обязательно проведение противорадиационных мероприятий, либо изменение назначений помещений, либо ограничение длительности пребывания в них людей. Величины среднегодовой эквивалентной равновесной концентрации (ЭРК) радона для аналогичных случаев составляют 40, 40-100, св. 100 Бк/м³ соответственно, для торона 30, 30-60 и св. 60 Бк/м³, а эффективная доза за счёт естественных радионуклидов в питьевой воде не должна превышать 0,2 мЗв/год. Таким образом, санитарные нормы и гигиенические нормативы республики Узбекистан, разработанные на основе рекомендаций МКРЗ, НК ДАР ООН и МАГАТЭ являются на сегодняшний день одними из наиболее гуманных.

Очевидно, что в различных районах республики основные источники поступления радона в атмосферу производственных и жилых помещений должны отличаться (и это наглядно видно из приведённых в данной работе экспериментальных данных), так как имеются различия в геологических строениях пород и грунтов, свойствах почвы, геофизических характеристиках, наличии уран и торий содержащих руд, редкоземельных элементов, нефтяных, газовых и угленосных пластов и степени развитости их добычи, тектонических разломов земной коры, техногенных загрязнений окружающей среды - отвалов и хвостохранилищ, донных отложений, загрязнённых радионуклидами, использования в энергетике топлива с повышенным содержанием радионуклидов уранового и ториевого рядов и др. Поэтому, для каждого района (региона) Узбекистана можно выделить свои основные источники поступления радона. Проведённые эксперименты показали, что для районов с низкорадиоактивными породами и грунтами (например, территория г. Ташкент), несмотря на каналирующий эффект тектонических разломов, последние не оказывают, в основном, существенного влияния на радиационную обстановку в вблизи расположенных помещениях - уровень ЭРОА не выходит за пределы ПДК за исключением аномальных случаев выброса больших количеств радона саккумулированных в подземных замкнутых пустотах, как это имело место, например, на м. Машиносозлар. Основную опасность тектонические разломы представляют в районах, где содержание радионуклидов в породах и грунтах выше нормы. Особую опасность представляют, как правило, строительные материалы (например, шлакоблоки, бут, гранит), вода, а также почва и материковая порода с повышенным содержанием изотопов уранового и ториевого рядов, причём, последние являются в большинстве случаев основными источниками поступления радона в жилые помещения.

Техногенные источники загрязнения окружающей среды связаны с развитием и действием ряда промышленных комплексов Узбекистана и, в первую очередь, на территории Ташкентской, Джизакской, Самаркандской, Навоийской и Бухарской областей страны. Вот почему представляется важным составление карт по распределению почвенного радона. Во многих странах стало нормой когда местные власти, ответственные за охрану окружающей среды, при планировании жилых комплексов пользуются территориальными радоновыми картами.

На основании статистических данных многолетних исследований во многих странах установлены критические уровни активности по радону и ДПР в жилых помещениях. В России этот уровень принят равным 200 Бк/м³, в США - 150 Бк/м³, а в Швеции - 400 Бк/м³. Значение 70 Бк/м³ рекомендовано принять в качестве предельного уровня для вновь строящихся жилых зданий.

Широкомасштабные исследования пространственно-временных характеристик радонового фона в районах с развитой горнодобывающей и перерабатывающей промышленностью Узбекистана, а также в рабочих помещениях горнорудных комбинатов, предприятий нефтегазового комплекса, геотермальных источников, в подвальных и полуподвальных помещениях, в метрополитене, в жилых зданиях, - позволят установить доминирующие источники поступления радона и приступить к составлению радонных карт.

Важное направление в области радоновых исследований относится к сейсмологии. Регулярные измерения концентрации радона на линии активных геологических разломов могут помочь в предсказании землетрясений. Перед сильным землетрясением наблюдается резкое увеличение концентрации радона в термальных водах и почвенном газе (в 2-5 раз за 7-18 дней, в зависимости от магнитуды ожидаемого землетрясения), и резкое уменьшение концентрации радона до уровня ниже среднего непосредственно после землетрясения. Физический механизм этого явления до конца не выяснен. Большинство исследователей связывают его с огромными напряжениями, накапливающимися в земных блоках перед спусковым разгружающим землетрясением, что объясняет избыточный выход радона на поверхность земной коры. Таким образом, регистрируя альфа-частицы при распаде радона и ДПР, можно получить данные о накоплении глубинных земных напряжений с целью предсказания момента "спускового крючка" сильного землетрясения. Сопоставляя данные по радону с данными других сейсмических методов наблюдений, можно более детально судить о геологических процессах, протекающих в земной коре, вероятных сроках и силе землетрясений, направлениях преимущественного распространения сейсмической волны, т.е., таким образом, решать фундаментальные вопросы геотектоники и сейсмологии.

Республика Узбекистан находится в сейсмически активном регионе земного шара. Сейсмическая служба Узбекистана , институт сейсмологии АН РУ в различные годы проводила исследования возможности прогнозирования сильных землетрясений с помощью анализа микрокомпонентного состава термальных вод - определения содержания фтора, брома, йода, бора, хлора, гелия, углекислого газа, водорода и др. В 80-х годах были планы организации при непосредственном участии академиков Г.Н. Флерова (ОИЯИ, Дубна), Барсукова В.Л (ГЕОХИ, Москва), Султанходжаева А.Н. и Уломова В.И. (ИС, Ташкент) мониторинга радона в почвенных газах, однако, эти работы не были развёрнуты и доведены до конца. Поэтому поиск надежных методов прогнозирования землетрясений, посредством радономониторинга остается актуальным.

Заключение

Назрела необходимость разработки и реализации Государственной целевой программы Узбекистана по проблеме радона (ГЦП "Радон"). Концептуально, она должна состоять из республиканской и областных (региональных) программ.

Республиканская программа должна предусматривать необходимую и достаточную рациональную совокупность методов определения радона в различных средах, технических средств, метрологического обеспечения, создание условий для обеспечения массовых замеров радона и ДПР с решением проблемы единства измерений и информационным обеспечением, активным сотрудничеством с международными организациями, в частности, с Американской ассоциацией учёных и технологов по радону, участниками Европейского радонового проекта и др. В ней будут сформулированы конкретные цели и задачи по каждому разделу программы, оценены трудоёмкости, определены капитальные затраты, сроки выполнения, исполнительские функции учёных, специалистов и практиков дозиметрического, приборостроительного, методического, метрологического, строительного, геофизического и медицинского профилей.

В частности, в её рамках должны решаться следующие задачи:

Разработка нормативных и инструктивно-методических документов.
Создание национального эталона, образцовых средств измерений, формирование базы данных.
Разработка методов прогнозирования содержания радона в воздухе проектируемых и строящихся зданий, способов снижения облучения.
Исследования методов медицинской профилактики для групп населения, подвергающихся высокому облучению.
Санитарное просвещение населения и подготовка специалистов (в колледжах, ВУЗах, аспирантуре, стажировка в крупнейших международных центрах радоновых исследований (NIST USA, PTB GERMANY, IPSN FRENCH, SRPI SWEDEN, и др.).

В рамках региональных (областных) программ "Радон" должны осуществляться защитные и профилактические мероприятия, с учётом особенностей поступления радона в воздух, формирование баз данных с учетом специфики регионов, создание региональных центров радиационной защиты населения и оснащение их необходимыми помещениями, средствами измерений, транспортом и специалистами.

При разработке республиканской и региональных программ необходимо учесть долговременный характер проблемы, поэтапность реализации, с учётом больших затруднений и состояния страны, проработать источники финансирования, включая помощь международных организаций в первую очередь для приобретения уникального оборудования и аппаратуры не производимой в стране, при этом основой финансирования региональных программ должны стать средства предприятий и региональных структур. Очень важным представляется участие в этой программе неправительственных организаций, малых предприятий и независимых лабораторий, которые могли бы невзирая на местнические, отраслевые и корпоративные интересы проводить обследования территорий, жилых, общественных и производственных помещений и предоставлять объективную информацию о степени радиационной опасности, вызванной радоном, тороном и ДПР, как в районах разрабатывавшихся месторождений и рудопроявлений урана и тория - урансодержащих руд, так и в районах нового строительства жилых и производственных сооружений.

Предполагаемая этапность работ по реализации ГЦП "Радон".

В части республиканской программы.

Первый этап. Создание (приобретение) радоновой комнаты (камеры), образцовых средств измерений, национального эталона, единой информационной сети с выходом в Интернет и подключением областей, формирование базы данных. Включение и активное участие в работе международных организаций и комиссий по радону (МАГАТЭ Вена, AARST USA и другие). Подготовка и организация чтения спецкурсов на национальном языке на физических, биологических и геологических факультетах университетов страны.

Второй этап. Разработка нормативных и инструктивно-методических документов. Разработка методов прогнозирования содержания радона в воздухе проектируемых и строящихся зданий, способов снижения облучения населения. Организация служб радономониторинга в областях и на крупных предприятиях.

Третий этап. Исследования методов медицинской профилактики для групп населения, подвергающихся высокому облучению. Санитарное просвещение населения и подготовка специалистов (в колледжах, ВУЗах, аспирантуре, стажировка в крупнейших международных центрах радоновых исследований).

В части областных программ.

Первый этап. Организация и техническое оснащение региональных (областных) центров радономониторинга. Составление и обследование представительной выборки жилья-квартир, односемейных домов - не менее 5% от общего жилья в исследуемых секторах.

Анализ результатов обследования представительной выборки жилого фонда региона позволит определить радиационную обстановку, выявить геофизические и строительные признаки, характерные для региона, определить масштабы дальнейших работ и необходимые объёмы финансирования.

Второй этап. Выявление по возможности всех зданий с повышенным содержанием радона в воздухе, проведение защитных мероприятий (реконструкция зданий, улучшение вентиляции и т.п.), с оценкой их эффективности, достаточности и долговечности; выявление групп риска лиц, подвергавшихся высокому облучению, реализация медико-профилактических и защитных мероприятий, эпидемиологических исследований.

С учётом актуальности проблемы, желательно работы по этапам как республиканской, так и региональных программ начать осуществлять практически одновременно. В качестве первоочередной задачи - разработать в течение 2000 года, согласовать со всеми соисполнителями (Государственный комитет Республики Узбекистан по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору, Гоударственный комитет РУ по охране природы, Государственный комитет РУ по геологии и минеральным ресурсам, Государственный комитет РУ по науке и технологиям, Государственная санитарно-эпидимиологическая служба Министерства здравоохранения РУ, Государственный концерн "Кизилкумредметзолото", Госстандарт РУ, Государственный комитет РУ по архитектуре и строительству) и представить на утверждение Правительству Государственную программу Республики Узбекистан по радону.

Проведённые исследования ОА радоновых полей образцовым радиометром "Alpha-GUARD" показали его надёжную работу в экстремальных условиях высоких температур, запылённости воздуха, великолепные эксплуатационные характеристики и позволили получить ряд новых результатов, подтверждающих взаимосвязь геотектонических процессов в земной коре с вариациями активности радона в окружающей среде.

Проведённые сравнительные измерения радоновых полей с помощью приборов "Ратон" и "Alpha-GUARD" (Germany) дали хорошую сходимость результатов: в диапазоне 10 - 1400 Бк/м³ (в области реально проведённых измерений), максимальное отклонение не превышало 18 %.

Составлена радоновая карта Ташкентского метрополитена. Показано влияние тектонических разломов на ОА и эксгаляцию радона с почвы, изменение ОА с высотой. Начаты систематические исследования радоновых полей на территории г. Ташкента и других регионов страны.

Предложена концепция Государственной программы РУ "Радон" на 2000-2002 гг., целью которой является снижение дозовой нагрузки на население страны, разработка и реализация мер по охране окружающей среды, оздоровлению среды обитания человека.

* * *

http://www.positrontechnology.com/bericht.htm

1999 год

Исследования вариации концентрации радона в воздухе подземных сооружений Ташкентского метрополитена