Дозы и риски от водопользования, получаемые населением юго-западных районов Брянской области

Атмосферные выпадения на территорию Брянской области были зафиксированы через двое суток после аварии на Чернобыльской АЭС и наблюдались до конца 2-й декады мая 1986 г. [1, 9, 10]. Больше всего пострадали юго-западные районы Брянской области (Новозыб-ковский, Гордеевский, Злынковский, Клинцовский, Климовский, Стародубский и другие), где по состоянию на 1995 г. 6680 км2 имели загрязнение более 1 Ки/км2 (37 ГБк/км2), 2700 км2 – от 5 (0,2 ТБк/км2) до 15 Ки/км2 (0,6 ТБк/км2), 1900 км2 – от 15 (0,6 ТБк/км2) до 40 Ки/км2 (1,5 ТБк/км2), 310 км2 – более 40 Ки/км2 (1,5 ТБк/км2) по 137Cs. Было определено, что загрязнение 90Sr – на порядок меньше [1, 10].

Целью настоящей работы является оценка риска для населения юго-западных районов Брянской области от радионуклидов 90Sr и 137Cs от водопользования.

Дозовую нагрузку и риск оценивали на примере использования в рыбохозяйственных целях озера Кожановское, в котором на протяжении всего постчернобыльского периода отмечаются достаточно высокие уровни содержания 90Sr и 137Cs в воде [4, 7, 10]. Площадь водного зеркала озера Кожановское около 6 км2, выпадения 137Cs на водосбор озера составили 0,62 МБк/м2. Характерной особенностью озера является относительно слабая фиксирующая способность донных и взвешенных осадков относительно 137Cs. В результате этого, концентрация 137Cs в растворенной форме составляет собой величину того же порядка, что и в озерах 10-км зоны вокруг Чернобыльской АЭС [8]. Оценивался относительный вклад каждого из радионуклидов в суммарную дозовую нагрузку для населения от водопользования.

Каткова Маргарита Николаевна – научный сотрудник, Институт проблем мониторинга ГУ «НПО «Тайфун».

Оценка дозы проводилась для следующих основных путей воздействия радионуклидов 90Sr и 137Cs:

• –    внешнее облучение от загрязненной поймы озера;

• –    внутреннее облучение от потребления питьевой воды из источников водоснабжения, расположенных на загрязненной территории Брянской области;

• –    внутреннее облучение населения от потребления загрязненной рыбы, выловленной в о. Кожановское.

1.    Расчет дозы внешнего облучения населения от загрязненной радиоцезием поймы о. Кожановское

Внешнее облучение, обусловленное гамма-излучением 137Cs, от пребывания на пойменных землях озера вычисляется по формуле:

НSr =CrS⋅Gi ⋅Ti ⋅RSγ, где HSr – доза гамма-излучения от нахождения на территории поймы озера, Зв/год; CrS – поверхностная активность радионуклида r в пойменной почве, Бк/м2; RSγ – дозовый коэффициент при облучении от поверхности почвы для радионуклида r, Зв⋅м2/(Бк⋅с); Gi – геометрический фактор облучения; Ti – продолжительность соответствующего вида внешней активности в течение года (работа на берегу), с.

В табл. 1 приведены параметры для расчета дозы внешнего облучения от поверхности поймы. Расчет дозы внешнего облучения от загрязненной поверхности почвы составил 1,97·10-5 Зв/год, а соответствующее значение пожизненного риска заболевания раком – 1,44·10-6.

Параметры для расчета дозы внешнего облучения от загрязненной поверхности поймы

Таблица 1

Параметр	Название параметра и его размерность	Значение параметра
CrS	Поверхностная активность радионуклида в пойменных почвах, Бк/м2	9,76·105 [7]
RSr	Дозовый фактор конверсии при облучении от поверхности почвы для радионуклида r , Зв·м2/(Бк·с)	2,92·10-16 [3]
G i	Геометрический фактор облучения	G i =1 – при пребывании на поверхности почвы (при пребывании на заливных лугах и в пойме водоема) [2, 6]
T i	Продолжительность внешнего вида активности в течение года, с	T i =0,022 года = 6,94·105 с – работа на берегу и пребывание на пойменных землях [2, 6]

2.    Внутреннее облучение от потребления питьевой воды

Чернобыльское загрязнение затронуло локальные и региональные поверхностные водосборы, а также области питания грунтовых и ряда пластовых водоносных горизонтов, используемых для централизованного водоснабжения населения. Большая часть городов югозападных районов Брянской области (Новозыбков, Вышков, Климов, Стародуб и другие) в значительной мере снабжаются питьевой водой из подземных водозаборов, приуроченных к меловым водоносным горизонтам. Сельские населенные пункты широко пользуются децентрализованными источниками питьевого водоснабжения в виде колодцев, неглубоких скважин на грунтовые воды и родников, приуроченных в основном к четвертичным отложениям. Почти во всех городах, выросших на базе сельских поселений, традиционно и достаточно широко используются колодцы [7].

Годовая равновесная доза от радионуклида r за счет потребления питьевой воды лицами возрастной группы а, Зв/год, равна: a,r,j a,r a,r,j ¹¹IG = GIG ‘ GIG ■

Здесь R _I ^a _G ^,r – дозовый фактор конверсии (коэффициент перехода «поступление – доза») при пероральном поступлении радионуклидов r для ожидаемой дозы у лиц возрастной группы а, Зв/Бк. Значения дозовых факторов конверсии представлены в табл. 2.

Таблица 2 Значения дозовых факторов конверсии при пероральном поступлении радионуклидов для лиц из состава населения

Радионуклид	Дозовые факторы конверсии МАГАТЭ [13], Зв/Бк						Дозовый фактор конверсии (НРБ-99) [5], Зв/Бк
	< 1	1-2	2-7	7-12	12-17	>17
137 Cs	2,1·10-8	1,2·10-8	9,6·10-9	1,0·10-8	1,3·10-8	1,3·10-8	1,3·10-8
90Sr	2,3·10-7	7,3·10-8	4,7·10-8	6,0·10-8	8,0·10-8	2,8·10-8	8,0·10-8

Расчет дозы для населения проводился с использованием дозовых факторов конверсии, предложенных МАГАТЭ [13] для различных возрастных групп, а также с использованием дозового фактора конверсии, рекомендуемого в НРБ-99 [5] для расчета дозы при пероральном поступлении радионуклида в организм человека. Считается, что доза, рассчитанная с помощью дозового коэффициента из НРБ-99, является наиболее консервативной оценкой.

A _I ^a _G ^,r – годовое поступление радионуклида r с питьевой водой для лиц возрастной группы а, Бк/год:

A G = C V - U G , где:

C _V ^r – среднегодовая концентрация (объемная активность) радионуклида r в питьевой воде, Бк/л;

U _I ^a _G – годовое потребление питьевой воды лицом возрастной группы а, приведенное в табл. 3, л/год.

Параметр годового потребления питьевой воды лицами из разных возрастных групп населения был рассчитан с использованием данных соотношений, предложенных в [14], и представлен в табл. 3.

Таблица 3

Потребление питьевой воды людьми различных возрастных категорий

Возрастная категория, лет	≤ 1	от 1-2	2-7	7-12	12-17	>17
U I a G , л/год	150	160	225	335	445	500

Концентрации радионуклидов в источниках питьевого водоснабжения населения были получены путем осреднения значений концентраций в скважинах и колодцах, расположенных на территории юго-западных районов Брянской области [7]. Средняя активность 137Cs в колодцах составляла 0,086 Бк/л, вода из скважин имела приблизительно в 5 раз меньшую активность, чем в колодцах – 0,017 Бк/л. Содержание радиостронция в колодцах и скважинах было 0,012 и 0,005 Бк/л, соответственно. Средние концентрации радионуклидов в питьевой воде представлены в табл. 4.

Таблица 4

Средние концентрации радионуклидов в питьевой воде , Бк / л

	Колодец	Скважина
137 Cs	0,086±0,034 (n=13)	0,017±0,003 (n=18)
90 Sr	0,012±0,004 (n=14)	0,005±0,00063 (n=26)

Значения дозовых нагрузок от 137Cs и 90Sr для населения от потребления воды различались в зависимости от источника питьевого водоснабжения. Согласно расчету по НРБ-99 [5], доза, получаемая от воды из колодца, загрязненного радиоцезием, была в 5 раз выше, чем доза от воды из скважины – 5,6·10-7 Зв/год и 1,11·10-7 Зв/год, соответственно. Данное различие, по-видимому, связано с процессами миграции 137Cs вглубь почвенного профиля, что и соответствует более высоким концентрациям этого радионуклида в воде колодцев. А также с тем, что вода из скважин берется из глубоких почвенных слоев, в которых концентрации радионуклидов не такие высокие, как в поверхностных слоях почвы. Доза внутреннего облучения населения от потребления питьевой воды из колодцев и скважин, содержащей 90Sr, различалась приблизительно в 2 раза – 2·10-7 и 4,8·10-7 Зв/год соответственно. Дозы от радиоцезия для различных возрастных групп были наибольшими для взрослой категории старше 17 лет и составили для различных источников водоснабжения 1,11·10-7 Зв/год (скважина) и 5,6·10-7 Зв/год (колодец). Доза от 90Sr была наибольшей для возрастной категории – подростки 12-17 лет – 1,78·10-7 Зв/год (скважина) и 4,27·10-7 Зв/год (колодец). Следует отметить существенную роль радиостронция в дозовой нагрузке от потребления питьевой воды. Дозы от радиостронция и от радиоцезия, получаемые от потребления колодезной воды, были приблизительно равны. При по- треблении воды из скважин доза от 90Sr была в 2 раза выше, чем доза от 137Cs – 2,0·10-7 Зв/год и 1,11·10-7 Зв/год, соответственно.

Риски от потребления загрязненной питьевой воды населением юго-западных районов Брянской области были значительно ниже уровня пренебрежимого риска для населения 10-6. Согласно консервативной оценке (НРБ-99 [5]), риск от потребления питьевой колодезной воды от 137Cs и 90Sr составил 4,1·10-8 и 3,5·10-8, соответственно. Таким образом, показано, что вклад радиостронция в дозовую нагрузку населения загрязненных районов Брянской области от воды из различных источников питьевого водоснабжения сопоставим с нагрузкой от радиоцезия. Результаты расчета доз и рисков представлены в табл. 5 и 6.

Суммарные дозы и риски от потребления питьевой воды населением юго-западных районов Брянской области приведены в табл. 7 и 8.

Таблица 5

Дозы внутреннего облучения населения юго - западных районов Брянской области от потребления питьевой воды

Суммарные дозы от потребления воды из различных источников водоснабжения

Методика МАГАТЭ [13]: возрастная группа	137 С s		90 Sr
	колодец	II скважина	колодец	II скважина
<1	2,71E-07	5,36E-08	4,14E-07	1,73E-07
1-2	1,65E-07	3,26E-08	1,40E-07	5,84E-08
2-7	1,86E-07	3,67E-08	1,27E-07	5,29E-08
7-12	2,88E-07	5,70E-08	2,41E-07	1,01E-07
12-17	4,98E-07	9,83E-08	4,27E-07	1,78E-07
>17	5,59E-07	1,11E-07	1,68E-07	7,00E-08
НРБ-99 [5]	5,59E-07	1,11E-07	4,80E-07	2,00E-07

Таблица 6

Риски для населения от потребления питьевой воды

Методика МАГАТЭ [13]: возрастная группа	137 С s		90 Sr
	колодец	II скважина	колодец	II скважина
<1	1,98E-08	3,91E-09	1,26E-08	3,02E-08
1-2	1,21E-08	2,38E-09	4,26E-09	1,02E-08
2-7	1,36E-08	2,68E-09	3,86E-09	9,26E-09
7-12	2,10E-08	4,16E-09	7,34E-09	1,76E-08
12-17	3,63E-08	7,18E-09	1,30E-08	3,12E-08
>17	4,08E-08	8,07E-09	5,11E-09	1,23E-08
НРБ-99 [5]	4,08E-08	8,07E-09	3,50E-08	1,46E-08

Таблица 7

Методика МАГАТЭ [13]: возрастная группа	Колодец	Скважина
<1	6,85E-07	2,27E-07
1-2	3,05E-07	9,1E-08
2-7	3,13E-07	8,96E-08
7-12	5,29E-07	1,58E-07
12-17	9,25E-07	2,76E-07
>17	7,27E-07	1,81E-07
НРБ-99 [5]	1,04E-06	3,11E-07

Таблица 8

Методика МАГАТЭ [13]: возрастная группа	Колодец	Скважина
<1	3,24E-08	3,41E-08
1-2	1,64E-08	1,26E-08
2-7	1,75E-08	1,19E-08
7-12	2,83E-08	2,18E-08
12-17	4,93E-08	3,84E-08
>17	4,59E-08	2,04E-08
НРБ-99 [5]	7,58E-08	2,27E-08

Суммарные риски от потребления питьевой воды

3.    Внутреннее облучение от потребления загрязненной рыбы

Эффективная ожидаемая доза от радионуклида r при пероральном поступлении в течение года для лиц возрастной группы а, Зв/год, рассчитывается по формуле:

H a,r a,r r           fish