на дозу облучения от природных ИИИ существенно влияют природные радионуклиды, содержащиеся в строительных материалах 

Мельник Н.А.
Учреждение Российской академии наук Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН, Руководитель РЛРК ИХТРЭМС КНЦ РАН, к.т.н., доцент
Апатиты, Мурманская область

В результате геологических, биогеохимических и различных технологических процессов естественные радионуклиды (ЕРН) поступают в окружающую среду и среду обитания человека. Основная часть этого потока тесно связана с добычей и переработкой минерального сырья и ископаемого топлива, содержащих от кларковых до промышленных концентраций ЕРН. Промышленные предприятия, связанные с переработкой такого сырья, а также тепловые электростанции являются наиболее значимыми источниками загрязнения окружающей среды продуктами распада естественных радионуклидов [1-5]. Из рисунка 1 видно, что именно природные источники ионизирующего излучения (ИИИ) вносят основной вклад в дозу облучения населения [2].

Рис. 1 Вклад в дозу облучения населения от разных источников

Постоянное пребывание в маловентилируемых помещениях, использование в питьевых целях подземных вод (артезианские скважины) с более высоким содержанием ЕРН могут также привести к значительному увеличению уровня облучения за счет естественной радиации. Поскольку население развитых стран мира большую часть времени проводит внутри жилых и производственных помещений, на дозу облучения от природных ИИИ существенно влияют природные радионуклиды, содержащиеся в строительных материалах, а также особенности конструкций зданий (рис. 2).

Рис. 2 Вклад радона в дозы облучения населения

Исследования, проведенные в НИИ радиационной гигиены (г. С-Петербург) показали, что около 45% дозы облучения населения от природных источников радиации обусловлено воздействием только радона и короткоживущих продуктов его распада [6].

Для снижения дозы облучения населения за счет природных источников в России была разработана и действует система законодательного и научно-методического обеспечения радиационной безопасности, в которую входят законы РФ, нормы и правила, и другие документы [7-11].

Согласно этим документам, радиоэкологические исследования обязательны проводить:

· при производстве строительных материалов и изделий из различного сырья [8,12];

· подготовке проектной документации на строительство жилых и общественных, промышленных зданий и сооружений;

· реконструкции объектов капитального строительства;

· инженерных изысканий для проведения любых строительных работ;

· оценке воздействия на окружающую среду (ОВОС) предполагаемых и проводимых строительных работ [9-11].

Очевидная экологическая значимость естественных радионуклидов позволяет считать актуальной задачей контроль содержания ЕРН в различных материалах и объектах, включая объекты окружающей среды (почвенно-растительный покров, природные воды и др.).
Особенно это актуально для районов, в которых расположено значительное количество различных радиационных объектов, добываются и перерабатываются руды с повышенным содержанием ЕРН, к которым относится Мурманская область. В результате проведенных в региональной лаборатории радиационного контроля (РЛРК) ИХТРЭМС КНЦ РАН радиологических исследований, было установлено, что многие виды минерального сырья Кольского полуострова содержат природные радионуклиды в количестве, превышающем кларковые (табл. 1).

Таблица 1 - Радиационная оценка природного минерального сырья Кольского региона

Примечания.
1. *Горные (1) и вскрышные (1) породы, не связанные с рудными месторождениями.
2. ** Горные породы (2) - природно-каменное сырье, облицовочный камень.
3. Класс сырья по радиоактивности определялся в соответствии с НРБ-99/2009 по эффективной удельной активности (Аэфф): I - Аэфф Ј 370 Бк/кг, II - Аэфф Ј 740 Бк/кг, III - Аэфф Ј 1500 Бк/кг, IV - 1.5 < Аэфф Ј 4000 Бк/кг.

Изучение закономерности распределения природных радионуклидов показало, что эффективная удельная активность минерального и техногенного сырья функционально зависит от содержания и неравномерности распределения акцессорных минералов, характер и интенсивность радиоактивности зависят от особенностей минерального состава пород [13].

На основании полученных результатов были разработаны основы классификации горных пород по радиоактивности (табл. 2), которые позволили дать рекомендации по снижению отрицательных последствий складирования горнопромышленных отходов, образующихся при добыче и переработке различных видов полезных ископаемых, и использованию их для производства строительных материалов и изделий [14].

Таблица 2 - Классификация некоторых горных пород Кольского региона по радиоактивности

Примечания.
*В скобках - значения Аэфф, Бк/кг; подчеркнуты промышленные виды минерального сырья стройиндустрии Мурманской области.

На основании разработанных рекомендаций по радиационной безопасности из горнопромышленных отходов были получены высококачественные строительные и технические материалы различного назначения. Это позволяет также решить ряд экологических проблем и заложить технологические основы производства строительных и технических материалов, отвечающих требованиям норм радиационной безопасности.

Очевидно, что для управления качеством такого сырья при проведении строительных работ необходимо обязательное проведение радиационно-гигиенической оценки его. В настоящее время для безопасного радиационного использования в строительной индустрии минерального сырья и горнопромышленных отходов предприятий Мурманской области такая оценка проводится в РЛРК по заявкам предприятий.

В 1999-2010 гг. ЛРК проводила работы по сертификации строительной продукции различных предприятий Мурманской области:

· ОАО «Шунгизит» (Мурманск);

· ГУ «Мурманск-автодор»;

· Мурманский «Спецдорстрой»;

· ОАО «Комбинат Стройконструкция» (Мурманск);

· Комбинат нерудных ископаемых (г. Североморск, КНИ-935);

· ЗАО «Печенгастрой»;

· ОАО «ОЛКОН»;

· ОАО «Ковдорский ГОК» (г. Ковдор);

· ОАО «Ковдорслюда» (г. Ковдор»);

· ОАО «МГРЭ» (подсчет запасов строительного щебня месторождений «Домашнее», «Приозерное») и др.

Изучение влияния горнодобывающих, горно-перерабатывающих и гидрометаллургических предприятий Мурманской области на радиоэкологическое состояние экосистем проводится по разработанной схеме радиационного мониторинга (рис. 3), который положен в основу реабилитации окружающей среды и инженерно-радиологических изысканий, проводимых лабораторией совместно с сотрудниками ИППЭС КНЦ РАН.

В соответствии с СП 11-102-97 [9] на всех стадиях строительства (инвестиции, предпроектной, проектной, строительства и др.) проводятся радиационно-экологические исследования, которые включают:

· оценку гамма-фона на территории строительства (поиск радиационных аномалий);

· определение мощности экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения;

· определение радиационных характеристик источников водоснабжения, почвы, растительности, используемых строительных материалов;

· определение концентрации радона в приземном воздухе и на поверхности грунта;

· оценку радоноопасности территории.

Рис. 3 схема радиационного мониторинга и реабилитации в системе производство-окружающая среда

По результатам оценки радоноопасности территории определяется класс радоноопасности здания. Как правило, усиленная противорадоновая защита требуется в том случае, если плотность потока радона (ППР) на поверхности грунта превышает 200 мБк/ (кв. м∙с).

При этом во вновь строящихся зданиях объёмная активность радона не должна превышать 100 Бк/м³.

Основными источниками радиоактивного загрязнения окружающей среды могут служить также ядерно-технические установки, предприятия, работающие с радионуклидами, хранилища радиоактивных отходов, следы ядерных взрывов и др. В этом случае радиоактивными загрязнителями являются техногенные радионуклиды, аккумулирующиеся на участках захоронений, санкционированных и несанкционированных свалок, аварий, неконтролируемых протечек и газоаэрозольных выбросов. Радиоактивные вещества могут поступать в почву, грунт и грунтовые воды непосредственно на территории строительства или в процессе миграции с прилегающих территорий.

Радионуклидный состав загрязнений грунтов зависит от источника загрязнений, способа их поступления в грунты (поверхностное, с грунтовыми водами, из подземных захоронений) и сорбционных свойств грунтов. В связи с этим, при проведении строительных работ, кроме вышеперечисленных показателей, необходимо определять удельную радиоактивность наиболее радиотоксичных естественных (тория-232, радия-226, калия-40) и техногенных радионуклидов (цезия-137, стронция-90 и др.). Установлено, что основное количество техногенных радионуклидов сосредоточено в верхнем 10-25-сантиметровом слое почвы [14].

Таким образом, для качественного проведения строительных работ необходим контроль над соблюдением установленных норм и правил, а также получения информации об уровнях облучения населения и о радиационной обстановке на предприятиях и в учреждениях региона, в окружающей среде. Для этого необходимо в обязательном порядке проводить:

· оценку радиационной обстановки (фон, участки застройки и т.д.); 

· радиационно-гигиеническую сертификацию сырья, продукции, изделий; 

· инженерно-радиоэкологические изыскания при проектировании и строительстве;

· радиационно-гигиеническую паспортизацию организаций и территорий; 

· радиационно-экологическую экспертизу проектов и технической документации.

Литература:

1. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 192 с.
2. Радиация. Дозы, эффекты, риск. - М.: Мир, 1988. - 79 с.
3. Мельник Н.А. Анализ и оценка уровня радиоактивных загрязнений от тепловых электростанций. // Химия, технология и свойства силикатных материалов - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2000. - С. 148-156.
4. Радиационный мониторинг естественных радионуклидов в северных широтах / Мельник Н.А // Север-2003: Проблемы и решения - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2004. - С. 77- 89.
5. Методические рекомендации по санитарному контролю за содержанием радиоактивных веществ в объектах внешней среды / Под ред. А.Н. Марея и А.С. Зыковой. - М.: Медицина, 1980. - 226 с.
6. Федерального Закона «О радиационной безопасности населения», № 3-ФЗ от 09.01.1996 г.
7. Закон Российской Федерации «Об охране окружающей среды», № 7-ФЗ от 10.01.2002 г.
8. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009). СанПиН 2.6.1.2523-09 - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. - 100 с.
9. СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства - М.: Госстрой России, 1997. - 37 с.
10. СП АС-88 Санитарные правила проектирования и эксплуатации атомных станций.
11. Градостроительный кодекс Российской Федерации, № 190-ФЗ от 29.12.2004 г.
12. Гост 30108-94 Материалы и изделия строительные, определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов - М.: Госстандарт, 1995. - 12с.
13. Мельник Н.А. Радиогеоэкологические аспекты безопасности использования горнопромышленных отходов Кольского региона в производстве строительных материалов. - Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2003. - 114 с.
14. Практика использования радиологического комплекса «Прогресс-АБРГ» для анализа природных объектов / Мельник Н.А. // АНРИ. 2006. - № 1. - С. 42-44.

Содержание журнала "СЕВЕР промышленный" № 4 2011 

Еще статьи на тему "строительных": 

Финансирование строительных проектов Сбербанком России

Семинар "Индустрия строительных материалов на Мурмане"

Саморегулируемая организация строительных подрядчиков «Созидатели»

Федерация берет на себя подготовку строительных кадров

О добровольной сертификации строительных компаний

О реструктуризации строительных организаций

Радиационный контроль - необходимое условие качества строительных работ