facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДОНА В ГОРОДЕ КАЗАНЬ И ЕГО ОКРЕСТНОСТЯХ

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДОНА В  ГОРОДЕ КАЗАНЬ И ЕГО ОКРЕСТНОСТЯХ
Ренат Апкин, доцент, кандидат географических наук, доцент

Казанский государственный энергетический университет, Россия

Участник первенства: Национальное первенство по научной аналитике - "Россия";

Открытое Европейско-Азиатское первенство по научной аналитике;

 

УДК 550.42

В статье приводятся данные измерений плотности потока иобъемной активности радонового излучения в почве на территории города Казань и его окрестностей. Проведен анализ результатов измерений, дана оценка радоновой опасности территории, а также выявлены закономерности изменения концентрации радона в исследованномрайоне.

Ключевые слова: радон, излучение, объемнаяактивностьрадона, плотностьпотокарадона, радоноопасность, мониторинг.

In this paper measurements data are exposed concerning the radon radiation stream density and volume activity in soil air in the territory around the city of Kazan. The analysis of measuring results was made and the estimation of radon hazards of the territory under study was given. Radon concentration periodical changes were made clear.

Keywords: radon,radiation,radon volume activity, radon radiation stream density,radonhazards, monitoring.

 

Среди множества химических элементов большую опасность для человека представляет радиоактивный газ радон. Он без цвета и запаха, тяжелее воздуха в 7,5 раз. Образуясь в недрах Земли, радон высвобождается из земной коры повсеместно, попадая, таким образом, в среду обитания человека. Но его концентрация в различных точках Земли неодинакова.

Например, на территориях с повышенной радиоактивностью значения концентрация радона повышена и представляет, несомненно, большую опасность для человека. При определенных условиях, не исключением являются и территории с невысокой эксхаляцией радона. Поскольку радон тяжелее воздуха, в связи с этим он способен накапливаться в подвальных и цокольных помещениях, а также на нижних этажах строений [1, 2].

В последние годы радоновая проблема является предметом многочисленных дискуссий. Интерес к этой проблеме вызван, прежде всего, в связи с необходимостью оценки потенциальной радоноопасности территорий. Главная опасность радона заключается в том, что он будучи газом, попадая при дыхании в организм человека, может вызвать микроожог легочных тканей, что в свою очередь приводит к раку легких. По данным Научного Комитета по действию атомной радиации ООН, примерно 20% общего количества заболеваний раком легких у населения вызвано вдыханием содержащего радон воздуха [3].

Актуальность вопроса также подтверждается долей годовой индивидуальной дозы облучения населения (рис. 1).

Рис. 1. Источники радиоактивного облучения среднестатистического россиянина за год.

В 1995 году в России принят федеральный закон «О радиационной безопасности населения» и существуют нормативы, регламентирующие допустимые уровни ионизирующего излучения. Одним из таких документов является Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26 апреля 2010 г. № 40 «Об утверждении СП 2.6.1.2612-10 «Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности» (ОСПОРБ 99/2010).

Известно, что в жилые помещения радон может попасть разными путями: из недр Земли, из стен и фундамента зданий, вместе с водопроводной водой и природным газом. Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением (эксхаляция) радона из грунта, на котором стоит здание[1].

Весной и летом 2010 года на территории города Казань и его окрестностей были проведены инструментальные измерениярадона в почвенном воздухе. С помощью приборапроизводства фирмы SARADGmbH(Германия)RTM1688-2 GeoStation(рис. 2) было проведено 38 измерений объемной активности радона в почвенном воздухе на 30 контрольных точках. Измерения проводились на глубине 0.5 м с помощью присоединенного к прибору специального зонда (рис. 2, справа). По полученным данным создана электронная база в программе Microsoft-Excel, фрагмент которой приведен в таблице 1.

В процессе анализа полученных данных была обнаружена зависимость значений объемной активности радона в почвенном воздухе  от геолого-геоморфологических условий залегания почвенного покрова. Наивысшие значения концентрации радона в почвенном воздухе были зарегистрированы на высоких территориях с абсолютными отметками от 100 до 160 м. Это водоразделы с почвами, сформированными на элювиально-делювиальных отложениях с близким залеганием пермских пород. На них значения объемной активности радона зафиксированы в интервале 3700-6700 Бк/м3. Наименьшие значения концентрации радона в почвенном воздухе были зарегистрированы на абсолютных отметках 55-60 м, т.е. на территориях первой и второй террас рек Волги и Казанки, состоящих из аллювиальных отложений. Это территории с песчаными и супесчаными почвами и близким залеганием к поверхности грунтовых вод, что препятствует эксхаляции радона в верхние слои почв. На данных территориях средняя концентрация радона в почвенном воздухе составила 1500 Бк/м3 [4].

Рис. 2. Прибор RTM1688-2 GeoStation(справа с подключенным зондом).

Таблица 1

Фрагмент электронной базы

Исследования радона в почвенном воздухе были продолжены осенью 2010 года в окрестностях г. Казани около микрорайона Дербышки. По геоморфологическим условиям территория района представляет собой террасированную речную долину левобережья р. Казанки. Инструментальные измерения проведены на пяти точках вдоль поперечного профиля речной долины. Точки выбирались на почвах, не затронутых или слабоизмененных хозяйственной деятельностью человека. Профиль рельефа и точки замера показаны на рисунке 3.

Рис. 3. Профиль участка исследований.

С помощью приборов RTM1688-2 GeoStationи RTM1688-2(рис. 4) на выбранных точках одновременно измерялась объемная активность радона и определялась плотность потока радона.

 

Рис. 4. Прибор RTM1688-2 со встроенным насосом.

 

Объемная активность радона определялась с помощью прибораRTM1688-2 GeoStationна глубине 0.5 м. Для  определения плотности потока радона применялся метод использования накопительной камеры. Накопительная камера закапывалась тоже на глубину 0.5 м исоединялась через трубки с насосом прибора RTM1688-2.Суть данного метода состоит в том, что поток радона из грунта увеличивает концентрацию радона внутри накопительной камеры, установленной открытым основанием на исследуемый грунт, а прибор в автоматическом режиме фиксирует значения концентрации.

По геометрическим размерам накопительной камеры, времени экспозиции и накопленной активности радона определяется плотность потока радона с поверхности грунта по следующей формуле:

где A(t)– объемная активность радона в воздухе накопительной камеры, измеренная через время t, Бк/м3; S– площадь поверхности основания накопительной камеры, м2; t– время накопления радона, с; V– объем накопительной камеры, м3[7].

На контрольных точках оба прибора включались одновременно, отчеты автоматически в течение 1.5 часов через каждые 10 мин. заносились в память приборов. Таким образом, новыми данными пополнилась первоначально созданная электронная база объемной активности радона в почвенном воздухе, а для последних пяти точек были получены значения плотности потока радона (табл. 2).

Таблица 2

Объемная активность (ОАР), плотность потока радона (ППР)

ОАР, Бк/м3

ППР,мБк/м2·с

Координаты точек

Абсолютная

высота, м

1

6882

44

N 55°51’59”
E 49°18’03”

190

2

9849

149

N 55° 52’29”
E 49°16’41”

135

3

5913

115

N 55°53’00”
E 49°15’47”

95

4

1391

17

N 55°53’31”
E 49°13’09”

63

5

10376

102

N 55°54’36”
E 49°10’10”

58

В работах многих исследователей оценка радоноопасных территорий проводится по значениям концентрации объемной активности радона. По мнению других авторов, показатель плотности потока радона является наиболее информативным и объективным.  По нашему мнению, важно знать интенсивность поступления радона в измеряемую среду, и поэтому мы придерживаемся второй точки зрения.

Согласно санитарным правилам и нормативам(СП 2.6.1.2612-10) ОСПОРБ – 99/2010, при выделении участков территорий под строительство зданий жилищного и общественного назначения выбирают участки с плотностью потока радона с поверхности грунта не более 80 мБк/м2×с.

Дадим оценку проведенных исследований по полученным данным на контрольных точках.

Первая точка находится на абсолютной высоте около 190 м. Это водораздельная территория,которая покрыта элювиально-делювиальными отложениями четвертичного периода, ниже которых лежат породы татарского яруса верхней перми.На контрольной точке этого участка были проведены два инструментальных измерения с разницей в пять недель. В первом случае определена объемная активность радона, значение ее составило 6714 Бк/м3. Во втором, кроме объемной активности радона,определена плотность потока радона,  значения их составили 6882 Бк/м3 и 44 мБк/м2·с соответственно. Плотность потока радона в этой точке находится в пределах нормы. По данным объемной активности радона видно, что значение во втором случае больше. Возможно,это связано с разницей атмосферного давления, поскольку атмосферное давление во время второго замера было ниже, что способствует повышенной эксхаляции радона из почвы. При первом измерении прибор зафиксировал значение атмосферного давленияравное 99.8 кПа, во время второго – 97.0 кПа[1].

Вторая точка находится на абсолютной высоте около 135 м. Это участок верхних террас р. Казанки перекрытых солифлюкционными отложениями, представленными в основном суглинками и супесями.Здесь значение плотности потока радона на контрольной точке составило 149мБк/м2·с, что в 1.86 раза больше установленного норматива для территорий выделяемых под строительство зданий жилищного и общественного назначения.

По мере понижения рельефа геологическое строение территории меняетсяи переходит к выраженным аллювиальным отложениям надпойменных террас, состав которых представлен суглинками, супесями и песками.Меняются и значения радона. На третьей точке плотность потока радона составила 115 мБк/м2·с, на четвертой точке – 17мБк/м2·с.Видно, что значение плотности потока радона на третьей точке выше установленного норматива в 1.4 раза, а на четвертой в пределах нормы.

Особый интерес вызвали данные, полученныена пятой контрольной точке. Если в исследованиях, проведенных ранее, значения концентрации радона на надпойменных террасах рек были наименьшими(≈ 1500 Бк/м3), то здесь объемная активность радонана низкой террасесоставила 10376 Бк/м3.Эта величина являетсянаибольшей,даже по сравнению со значениями данного параметрана предыдущих контрольных точках. В этой точке также высоко значение плотности потока радона; оно равно 102мБк/м2·с.

Участок, на котором была выбрана для измерений пятая точка, расположен на левом берегу р.Казанки, на противоположном берегу которой находится Голубое озеро. Это озеро, – точнее, цепочка озер, – приурочено ккарстовым провалам, то есть наданной территории развитыкарстовые процессы.Известно, что одним из условий образованиякарста является трещиноватостькарстующихся пород. Таким образом, с высокой долей вероятности можно утверждать, что концентрации радона иинтенсивностиего поступления в исследуемую среду на интересующем нас участке способствовалаповышеннаятрещиноватостьи разрывные нарушения в зонекарстующихся пород. Этим можно объяснить высокие значения активности и плотности потока радона на контрольной пятой точке.

Результатом проведенных исследований стали следующие выводы:

- на обследованной территории на всех контрольных точках с повышенными значениями концентрации радона необходимо провести детальные измерения для выработки рекомендаций по защите населения от облучения радоном и продуктами его распада;

- актуальным является вопрос изучения закономерностей распределения потока радона не только в Казани и ее окрестностях, но и на всей территории Республики Татарстан с целью защиты населения от облучения на радоноопасных территориях и участках.

 

Литература:

  1. Уткин В.И. Газовое дыхание Земли // Соросовский Образовательный Журнал, 1997, №1. – С.57-64.
  2. Крисюк Э.М. Радиационный фон помещений. – Л.: Недра, 1989. – 404с.
  3. Козлов Ф.В. Справочник по радиационной безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 352 с.
  4. Apkin R.N., Yagafarova N.T. Research of radon in soil on the territory of Kazan city // 6th Dresden Symposium “Hazard – Detection and  Management”, September 20-24, 2010. – P. 7-8.
  5. Апкин Р.Н., Демидов А.В., Забелин А.А. Современное состояние вопроса регистрации радона и физические методы измерений его активности в почве, воде и воздухе (на примере г.Казани и Приказанья) // Вестник РУДН. Серия «Экология и безопасность жизнедеятельности»,№1, 2012 – С. 79-86.
  6. Апкин Р.Н., Забелин А.А.Радон в почвенном воздухе в окрестностях г.Казань// Безопасность в техносфере, №3 (май-июнь), 2012 – С. 19-22.
  7. Яковлева В.С. Методы измерения плотности потока радона и торона с поверхности пористых материалов: монография. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. – 174 с.

 


[1]Во время измерений на остальных точках значение атмосферного давления отличалось ненамного и менялось в пределах 100.0 – 100.7 кПа.

0
Ваша оценка: Нет Средняя: 4 (2 голоса)
Комментарии: 2

Мамедова Шекер Исмаил кызы

Автор исследует характер распределения радона в г. Казань и его окрестностях. Результаты представлены в табличной и графической форме. Работа очень интересная. Желаю успехи

Набиев Алпаша Алибек

В статье приводятся данные измерений плотности потока иобъемной активности радонового излучения в почве на территории города Казань и его окрестностей. Проведен анализ результатов измерений, дана оценка радоновой опасности территории, а также выявлены закономерности изменения концентрации радона в исследованномрайоне. Статья посвящена по измерению плотности радонового излучения в почве на территории г.Казань и его окрестности . Автор выявил закономерности изменения концентрации радона на исследуемой территории. Работа Актуальная и очень интересная.
Комментарии: 2

Мамедова Шекер Исмаил кызы

Автор исследует характер распределения радона в г. Казань и его окрестностях. Результаты представлены в табличной и графической форме. Работа очень интересная. Желаю успехи

Набиев Алпаша Алибек

В статье приводятся данные измерений плотности потока иобъемной активности радонового излучения в почве на территории города Казань и его окрестностей. Проведен анализ результатов измерений, дана оценка радоновой опасности территории, а также выявлены закономерности изменения концентрации радона в исследованномрайоне. Статья посвящена по измерению плотности радонового излучения в почве на территории г.Казань и его окрестности . Автор выявил закономерности изменения концентрации радона на исследуемой территории. Работа Актуальная и очень интересная.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.