Система гигиенических требований по ограничению облучения населения российской федерации природными источниками излучения

общая характеристика работы
Актуальность исследования. Обеспечение радиационной безопасности населения при воздействии источников ионизирующего излучения является одной из приоритетных задач в Российской Федерации и во многих зарубежных странах [НКДАР ООН, 1993, 1994, 2000, 2008]. Однако реальное осознание научной общественностью необходимости самого пристального анализа уровней природного облучения населения пришло только с введением в практику радиационной защиты понятия эффективной дозы как меры неблагоприятных последствий их облучения. Введение этого фундаментального понятия современной радиационной гигиены в конце прошлого века привело к тому, что все источники излучения стали рассматриваться в едином масштабе, независимо от их происхождения. Это вызвало резкий рост интереса к исследованиям природной радиоактивности объектов окружающей среды и среды обитания людей в эти годы [Akerblom G., 1986, 1995, 1997, Ayotte P. at all., 1998, Bradley E.J., 1993, Hopke P.K. at all., 1995], развертывание масштабных национальных программ по изучению уровней природного облучения населения в разных странах [Robertson M.K., 1988, Hasegawa Y., 1990, Hopke P.K., 1995, Pahapill L., 2003, Lubin J.H., 2003]. Практически одновременно с выходом Публикации 39 МКРЗ стали вводиться национальные нормативы по ограничению облучения населения за счет отдельных природных источников излучения в разных странах [МКРЗ, 1984, 1993, 2007].

В нашей стране первым шагом по ограничению облучения населения за счет отдельных природных источников излучения стало принятие «Временных критериев …» в 1991 г. В них в явном виде содержались основные гигиенические нормативы по ограничению облучения населения природными источниками излучения, которые в последующем вошли в НРБ-96.

Однако первоначально нормативно-правовое обеспечение радиационной безопасности населения при воздействии природных источников излучения фактически строилось по аналогии с нормированием техногенного облучения населения. По мере накопления информации о реальных уровнях облучения населения и масштабах проявления природных источников излучения постепенно пришло понимание, что система нормирования по ограничению природного облучения населения должна разрабатываться с учетом реальных характеристик радиационной обстановки и возможностей, в том числе и экономических, ограничения облучения населения. Так, при разработке и обосновании нормативов по содержанию природных радионуклидов в строительном сырье и материалах учитывалась не только необходимость снижения уровней облучения населения в домах до минимально возможного уровня, но и реальные радиологические характеристики месторождений строительного сырья и материалов в стране [Карпов В.И., 1979, Крисюк Э.М., 1980].

К концу прошлого века в системе нормирования природного облучения населения в стране накопились серьезные недостатки и принципиальные противоречия, в практике надзора за радиационной безопасностью населения ощущался явный недостаток целого ряда нормативов, серьезного пересмотра требовал ряд практически невыполнимых гигиенических требований. Постепенно стали обостряться специфические проблемы обеспечения радиационной безопасности населения, которые ранее не замечались или не имели столь острого проявления. Так, гигантское количество уже накопленных и непрерывно образующихся производственных отходов с повышенным содержанием природных радионуклидов в нефтегазовой отрасли требовало специальной регламентации радиационной безопасности при обращении с этими отходами [Лисаченко Э.П. и др., 2004, 2005, Гращенко С.М. и др., 2004]. Интенсивное развитие индустрии строительных материалов, огнеупорной промышленности, металлургии и ряда других отраслей было невозможным без вовлечения в производство больших масс минеральных компонент с высоким содержанием природных радионуклидов, что требовало обоснования мер по обеспечению радиационной безопасности населения при обращении с этими материалами [Крисюк Э.М., 2000, 2002]. Стали активно внедряться новые технологии в промышленности, в том числе, строительной, добывающей, перерабатывающей и других отраслях, которые порождали новые проблемы в обеспечении радиационной безопасности населения [Маренный А.М. и др., 1999, Романович И.К и др., 2008, 2009].

Поскольку отдельные нормативные документы разрабатывались в разное время, зачастую были призваны решать конкретные специфические вопросы, то в самой системе нормирования накопилось немало внутренних противоречий, которые не могли быть решены в рамках действующих подходов. Постепенно стало очевидным, что выход из сложившейся ситуации без кардинальных изменений в подходах к обеспечению радиационной безопасности населения невозможен, а их научное обоснование должно базироваться на информации о реальных уровнях и структуре доз облучения населения за счет природных источников излучения.

Поэтому в первую очередь необходимо было наладить систему сбора, анализа и обобщения данных о структуре доз и уровнях облучения населения страны за счет всех природных источников ионизирующего излучения и провести их гигиеническую оценку. Не менее важным был всесторонний анализ действующей системы нормативных и инструктивно-методических документов, выявление ее основных недостатков и противоречий, недостающих гигиенических требований и нормативов. Учитывая это и международной опыт нормирования, необходимо было разработать действенную систему гигиенических требований по ограничению облучения населения за счет природных источников излучения в производственных и коммунальных условиях.

Таким образом, актуальность диссертационной работы заключается в необходимости разработки нормативно-правового обеспечения по ограничению облучения населения природными источниками излучения в производственных и коммунальных условиях, учитывающего достижения современной российской гигиенической науки и опыт международной практики нормирования, а также реальные данные о структуре доз и уровнях природного облучения населения.

Диссертационная работа содержит научный анализ и обобщение основных результатов, полученных при выполнении Федеральной целевой программы «Ядерная и радиационная безопасность России» на 2000-2006 и последующие годы, а также основного отраслевого плана НИР ФБУН НИИРГ «Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России на 2001–2006 гг.» по направлению «Научное и методическое сопровождение мероприятий, направленных на обеспечение радиационной безопасности населения России».

Цель исследования - разработка, научное обоснование и внедрение в практику обеспечения радиационной безопасности и санитарного надзора системы гигиенических требований по ограничению облучения населения Российской Федерации природными источниками ионизирующего излучения в коммунальных и производственных условиях.

Задачи исследования:

1. Разработать и внедрить в Российской Федерации систему сбора, анализа и обобщения данных об уровнях и структуре доз облучения населения страны за счет всех природных источников излучения.

2. Провести комплексную гигиеническую оценку природных источников ионизирующего излучения на территории Российской Федерации и отдельных ее субъектов и выделить наиболее значимые из них, которые вносят основной вклад в облучение населения.

3. Выполнить комплексный анализ доз облучения населения Российской Федерации за счет природных источников излучения в коммунальных условиях, изучить закономерности их формирования и установить группы жителей с повышенными и высокими уровнями облучения.

4. Оценить дозы облучения населения Российской Федерации за счет природных источников излучения в производственных условиях.

5. Провести анализ уровней заболеваемости злокачественными новообразованиями и смертности от злокачественных новообразований и оценить их взаимосвязь с дозами облучения населения Российской Федерации природными источниками излучения.

6. Разработать, научно обосновать и внедрить современную систему гигиенических нормативов и требований по ограничению облучения населения Российской Федерации природными источниками излучения в производственных и коммунальных условиях.

Научная новизна исследований заключается в разработке ряда теоретических, методических и практических аспектов проблем обеспечения радиационной безопасности населения Российской Федерации при облучении природными источниками излучения в производственных и коммунальных условиях. В процессе выполнения работы получены следующие результаты:

- впервые разработана и внедрена в масштабах страны государственная система сбора и анализа данных о дозах облучения населения Российской Федерации за счет всех природных источников излучения. Разработаны математические модели для оценки уровней облучения населения за счет отдельных природных источников с учетом структуры жилого фонда, режимов поведения жителей, характеристик источников поступления и процессов накопления изотопов радона в воздухе зданий разного типа. Для формирования и ведения региональных и Федерального банков данных по дозам природного облучения населения разработаны математические модели, инструктивно-методический инструментарий и единое программное обеспечение;

- за десять лет функционирования системы собраны сведения обо всех компонентах природного облучения населения страны, комплексный анализ которых позволил впервые установить, что суммарные дозы природного облучения 10,2 % населения страны (около 14,4 млн. чел.) превышают 5 мЗв/год, а для 0,78 % (около 1,1 млн. чел.) они составляют более 10 мЗв/год. При этом, чем выше суммарные дозы облучения населения, тем большим является вклад в них изотопов радона и их короткоживущих дочерних продуктов распада в воздухе помещений;

- впервые установлено, что почти все население с повышенными и высокими уровнями природного облучения проживает в 17 субъектах Российской Федерации с общей численностью населения около 28 млн. человек. Доля жителей с повышенными и высокими уровнями природного облучения в этих субъектах Российской Федерации в 5,1 раза выше, чем в среднем по стране. Выявлено более 50 групп жителей, средние дозы которых составляют 20-30 мЗв/год, достигая для отдельных групп 100 мЗв/год и более;

- впервые показано, что средние дозы облучения жителей 5 субъектов Российской Федерации за счет природных источников излучения превышают 5 мЗв/год, средние дозы жителей Еврейской АО составляют около 7,42 мЗв/год, а средние дозы жителей Республики Алтай близки к высокому уровню облучения 10 мЗв/год (составляют 9,21 мЗв/год);

- установлено, что наиболее высокие уровни природного облучения работников наблюдаются в горнодобывающей отрасли, где в зависимости от вида добываемых полезных ископаемых дозы их облучения достигают 50-100 мЗв/год. На большинстве этих производств основной вклад в суммарные дозы вносят изотопы радона и их короткоживущие дочерние продукты в воздухе производственной зоны, при дозах облучения менее 3-5 мЗв/год основным является вклад пылерадиационного фактора;

- разработаны научные подходы к нормированию радиационной безопасности питьевого водоснабжения населения, основанные на переходе от критических групп к взрослому населению и от дозовых критериев оценки качества воды к прямым показателям – удельной активности радионуклидов;

- впервые разработаны научные подходы к классификации минерального сырья и материалов, а также производственных отходов, содержащих природные радионуклиды, которые использованы при обосновании системы гигиенических требований по обеспечению радиационной безопасности работников и населения при обращении с этими материалами;

- выполнен анализ современных методологических подходов к оценке взаимосвязи уровней заболеваемости злокачественными новообразованиями и смертности от злокачественных новообразований с дозами природного облучения населения в субъектах Российской Федерации, в результате которого показана необходимость серьезного пересмотра существующих эпидемиологических моделей;

- разработаны и научно обоснованы принципиально новые подходы к нормированию природного облучения населения в производственных условиях, основанные на введении раздельных требований к показателям радиационной безопасности производственных зданий и производственной среды;

- впервые разработаны сценарии и модели расчета доз облучения населения за счет широкого класса современных керамических изделий, выполнена оценка уровней облучения населения при их применении в производственных условиях и быту и научно обосновано допустимое содержание природных радионуклидов в этих изделиях.

Теоретическая значимость работы заключается в дальнейшем развитии методологии оценки радиационного фактора при облучении населения природными источниками излучения и совершенствовании современных представлений по нормативному обеспечению ограничения природного облучения населения. Результаты выполненных исследований расширяют представление о закономерностях формирования уровней и структуры доз природного облучения населения, роли отдельных источников, взаимосвязях отдельных показателей радиационной безопасности населения.

Разработанные теоретические подходы к нормированию радиационной безопасности питьевой воды и математические модели оценки доз облучения населения за счет применения изделий на основе природного и искусственного камня в производственных и коммунальных условиях могут быть использованы при дальнейшем совершенствовании гигиенических требований к нормированию других источников природного облучения населения. Предложенные в настоящей работе интегральные показатели оценки радиационной обстановки в регионах и стране в целом могут быть использованы для мониторинга и комплексной оценки динамики изменения уровней природного облучения населения. Выполненные исследования заметно расширяют существующие представления о применимости эффективной дозы как фундаментального понятия современной гигиенической науки для оценки отдаленных неблагоприятных последствий для здоровья людей при облучении природными источниками излучения.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная и внедренная информационно-аналитическая система сбора и анализа данных о дозах облучения населения за счет всех природных источников излучения, являющаяся действенным инструментом для государственного управления радиационной безопасностью в стране и основой для принятия целенаправленных и адекватных мер по снижению доз облучения населения за счет природных источников излучения, включающая:

- раздел радиационно-гигиенических паспортов территорий;

- форму федерального государственного статистического наблюдения № 4-ДОЗ «Сведения о дозах облучения граждан Российской Федерации за счет естественного и техногенно измененного радиационного фона» как подсистему Единой государственной системы контроля и учета данных о дозах облучения граждан Российской Федерации (ЕСКИД);

- инструктивно-методическое и единое программное обеспечение для получения, сбора, хранения, переработки, анализа и передачи информации;

- региональные банки данных по дозам облучения населения по всем субъектам Российской Федерации;

- Федеральный банк данных по дозам облучения населения Российской Федерации за счет всех природных источников излучения.

2. Гигиенические требования к показателям радиационной безопасности питьевой воды, основанные на нормировании по взрослому населению и переходе к прямым показателям оценки ее качества по удельной активности радионуклидов, внедрение которых позволило значительно повысить эффективность контроля и надзора за обеспечением радиационной безопасности питьевого водоснабжения населения.

3. Норматив по допустимому содержанию природных радионуклидов в санитарно-технических изделиях, посуде и изделиях художественных промыслов на основе природных и искусственных материалов, внедрение которого позволяет предотвратить необоснованное увеличение доз облучения населения за счет их использования в производственных условиях и быту.

4. Гигиенические требования к показателям радиационной безопасности производственных зданий: мощность дозы гамма-излучения в помещениях не должна превышать 0,6 мкЗв/ч, ЭРОА изотопов радона – 150 Бк/м³.

5. Разработанная, научно обоснованная и внедренная современная система нормативно-правового обеспечения ограничения облучения населения Российской Федерации природными источниками излучения в производственных и коммунальных условиях, являющаяся основой для контроля и управления радиационной безопасностью населения.