Введение к работе
Актуальность темы Одна из важнейших проблем современности - радиа-ционно-экологическое благополучие населения Природные источники ионизирующего излучения создают около 90 % суммарной дозы, получаемой человеком от всех источников радиации, на долю радона и, прежде всего, его короткоживу-щих дочерних продуктов распада (ДПР) в эффективной дозе облучения населения приходится не менее половины общей дозы
Проблемой негативного воздействия радона на человека в нашей стране начали заниматься с начала 90-х гг Появились регламентирующие документы, специальная измерительная аппаратура, и силами сотрудников Роспотребнадзора ведется контроль содержания радона в помещениях По действующему нормативному документу (НРБ-99) содержание радона в воздухе эксплуатируемого помещения не должно превышать 200 Бк/м3, в воздухе проектируемых объектов социального назначения - 100 Бк/м3 Превышение этих нормативов может приводить к необратимым изменениям в организме человека Поскольку население промыш-ленно развитых стран мира большую часть времени (около 80 %) проводит внутри зданий, необходимо контролировать и исследовать дозу облучения, обусловленную наличием радона в помещении, а также изучать эманацию радона из почвы территорий и эксхаляцию радона из строительных материалов
Вклады различных источников радона в суммарный уровень внутри и вне помещений могут различаться в несколько раз в зависимости от географических и климатических особенностей местности, характеристик зданий, образа жизни и привычек населения, социальных факторов Выявление наиболее значимых для рассматриваемой местности источников радона и оценка их относительных вкладов позволяют планировать ожидаемые уровни радона еще на стадии проектирования зданий
Пензенская область, включая ее административный центр - г Пензу, занимает западную часть Приволжской возвышенности Литосфера г Пензы и окружающих его территорий обладает специфическими тектоническими структурами На рассматриваемой территории обнаружены активные разрывные тектонические
структуры, подобные аналогичным, расположенным в Таджикской депрессии (хребет Петра Первого), и более редким структурам Памира и Байкала Визуально они выглядят серией ступенчатых выдвигав (до 3 — 4) из склона, где каждая нижележащая чешуя имеет большую амплитуду
Факт отчетливого проявления активных разломов в ландшафте западной части Приволжской возвышенности, включая г Пензу и его окрестности, указывает на их непрерывную бескорневую подвижность, не связанную с глубинными зонами, на их участие в реализации неглубоких приповерхностных движений в современную эпоху
С точки зрения геоэкологических соображений г. Пенза и окружающие его местности расположены несколько неудачно - здесь почти отсутствуют максимально благоприятные для проживания застроенные и не застроенные территории Это - либо мягкая литосфера, либо пойма, либо многочисленные суффози-торные (карстовые) явления И хотя эти слабоактивные зоны не способны генерировать землетрясения вообще, тем не менее, эти зоны могут быть экологически небезопасны Через них идет дегазация глубоких участков Земли - инертных, радиоактивных газов и других химических продуктов
Таким образом, актуальным является исследование объемной активности (ОА) радона в природной среде указанного региона, а также изучение динамики ее изменения и выявление источников выхода радона
Цель работы заключается в изучении закономерностей миграции и эксха-ляции радона из разных источников в пределах западной части Приволжской возвышенности
Задачи работы
-
Изучить механизмы миграции и эксхаляции радона с дневной поверхности на территории западной части Приволжской возвышенности
-
Выявить пространственно-временные закономерности отклонения активности радона и дочерних продуктов распада, мигрирующих из земных недр в зависимости от геолого-геофизических условий в местах застройки указанной территории
-
Выявить основные закономерности распределения ОА радона из строительных материалов в пространстве и времени
-
Разработать детерминированные и статистические модели переноса радона от источников разной конфигурации
-
Оценить медико-биологические последствия воздействия радона на организм человека
Методы исследований аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, натурные исследования пространственно-временных распределений радона и обработка экспериментальных данных методами математической статистики с применением ЭВМ
Достоверность научных положений, выводов обоснована планированием необходимого объема экспериментов, подтверждающих удовлетворительную сходимость полученных результатов исследований, выполненных в натурных условиях, с теоретическими данными и результатами других авторов
Научная новизна полученных результатов
-
Научные исследования автора позволили восполнить недостающую информацию, относящуюся к проблеме истечения радона из разных источников в пределах западной части Приволжской возвышенности, в том числе установить закономерности распределения радона в окружающей природной среде и помещениях в зависимости от влияния различных внешних факторов
-
Впервые исследованы пространственно-временные закономерности распределения радона в ряде местностей западной части Приволжской возвышенности в г Пензе, Лунинском районе, курортных зонах, лесных и луговых угодьях Пензенской области, пойме р Суры
-
Созданы детерминированные модели плотности частиц радона от разных источников точечного и в виде плоскости Данные модели достаточно хорошо согласуются с соответствующими экспериментальными данными
-
В пределах исследуемого региона эмпирически выявлены зоны с аномально высокими уровнями концентрации радона в воздухе, приземном слое, почве, достигающими в ряде мест 400 Бк/м3 и более
5 Произведена оценка вклада радона как фактора, вызывающего онкологические заболевания
Практическая ценность работы:
-
Разработана схема организации мониторинга концентрации радона в атмосферном воздухе, почве и на объектах строительного комплекса
-
Получены районированные данные объемной активности радона для исследуемой территории
-
Разработаны санитарно-гигиенические рекомендации по обеспечению радиационной безопасности для лиц, проживающих в условиях повышенной концентрации радона
Реализация результатов работы:
даны информативные рекомендации для Управления Роспотребнадзора по Пензенской области с целью исполнения ими контрольных функций, обеспечивающих предельно низкие уровни облучения радоном
Основные положения, выносимые на защиту
-
Решение прямой задачи переноса радона в верхней части разреза от источников разной геометрии удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными
-
Технология идентификации статистических моделей эксхаляции радона, включающая расчет контрэксцесса и энтропийного коэффициента с использованием топографической классификации, обеспечивает изучение формирования атмосферного поля радона
-
Анализ закономерностей распределения радона в окружающей среде и помещениях, обусловленного использованием применяемых строительных материалов и влиянием литолого-структурных особенностей строения западной части Приволжской возвышенности позволяет учитывать негативные последствия облучения радоном населения, проживающего на исследуемой территории
Апробация работы Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на II Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (Пенза, 2003 г ), Всероссий-
ском постоянно действующем научно-техническом семинаре « Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастроф» (Пенза, 2003 г), IX Международной научно-практической конференции «Экономика природопользования и природоохраны» (Пенза, 2006 г), IX Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2006 г), XV Международном симпозиуме «Новые технологии в образовании, науке и экономике» (г Ираклион, Греция, 2006 г), XI Международной научно-практической конференции «Экология и жизнь» (Пенза, 2006 г), XVI Международном симпозиуме «Новые технологии в образовании, науке и экономике» (г Тенерифе, Испания, 2007 г), XX Международном симпозиуме «Новые технологии в образовании, науке и экономике» (г Сидней, Австралия, 2008 г)
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 работах
Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы, включающего 121 наименование, и одного приложения Работа изложена на 155 страницах машинописного текста и содержит 30 таблиц и 34 рисунка
