Поняття про моніторинг навколишнього природного середовища та його основні завдання

Лекція 9

 

Радіекологічний моніторинг

 

1. Поняття про радіекологічний моніторинг
2. Моніторинг атмосферної радіоактивності
3. Радіаційний моніторинг ґрунтів (за методикою УНДІСГР)
4. Розміщення пунктів спостережень
5. Моніторинг радіоактивного забруднення поверхневих вод

 

1. Поняття про радіекологічний моніторинг

Радоекологічний моніторинг – це інформаційно-технічна система спостережень, оцінки та прогнозу радіаційного стану біосфери.

Основними і потенційними джерелами радіаційного забруднення  в мирний час є атомні електростанції, підприємства з виробництва ядерного палива, склади ядерної зброї, підприємства по переробці ядерних відходів, місця захоронення відходів, тощо.

Зараз в Україні працюють 14 енергетичних ядерних реакторів. Значна частина енергетичних ядерних  реакторів Росії знаходиться в межах можливої трансграничної дії аварійної ситуації. В медецині, промисловості, наукових закладах використовуються декілька десятків тисяч радіоактивних джерел. Величезна кількість ( близько 800 ПБк ) радіонуклідів знаходиться в об'єкті “Укриття” Чорнобильської зони відчуження.

Незважаючи на великі зусилля по підвищенню безпеки експлуатації ядерних реакторів та інших ядерних  об'єктів, всі вони є джерелами  ядерної небезпеки і потенційними джерелами радіаційного забруднення  навколишнього середовища.

Основними забруднюючими  факторами при радіаційному забрудненні (наприклад, в результаті аварії на АЕС ) є радіоактивне випромінювання ( в перші години після виникнення аварійної ситуації ) та внутрішнє  опромінення від радіонуклідів, що попадають в організм людини з продуктами харчування та водою.

Головні задачі при створенні  методів комплексного радіаційного моніторингу є контроль якості радіаційного забруднення основних складових біосфери.

1. Моніторинг атмосферної радіоактивності

Моніторинг атмосферної радіоактивності потрібно здійснювати в таких напрямках: спостереження за рівнями природної радіоактивності, за вмістом осколкових радіонуклідів, що потрапляють в атмосферу внаслідок техногенної діяльності (робота ядерно-небезпечних підприємств, проведення ядерних випробувань і таке ін.). Система моніторингу має виявляти аварійні викиди радіонуклідів, які відбуваються при нештатних ситуаціях на підприємствах атомної енергетики та інших ядерно-небезпечних об'єктах через порушення технологічного циклу, слідкувати за надходженням радіоактивних продуктів повітряним шляхом з боку суміжних країн. 

Діюча в Україні  система моніторингу радіоактивності  атмосфери спирається на стаціонарну мережу пунктів спостережень, основна частина яких розташована на метеорологічних станціях і постах Державної гідрометеорологічної служби України, яка відповідно до діючого законодавства, проводить базові фонові спостереження за вмістом радіонуклідів в атмосферному повітрі та опадах. Моніторинг джерел промислових викидів радіонуклідів в атмосферу проводять Міністерство екології та природних ресурсів України і Міністерство охорони здоров'я (МОЗ України).

В Україні в рамках програми технічної допомоги Європейського  Союзу 

“TACIS” з 1994 року створюється  система радіаційного моніторингу “ГАММА”. Реалізація першої стадії цього проекту передбачає створення мережі трьох постів радіоаційного моніторингу на територіях навколо Рівненської, Запорізької та Інчалінської ( Білорусь ) АЕС.

Основними завданнями системи  ГАММА є :

• виявлення значних перевищень рівнів радіаційного фону на підконтрольних територіях;
• оповіщення відповідальних осіб про такі перевищення і забезпечення цих осіб інформацією, необхідною для проведення захисних заходів.

Система ГАММА-1 на території  України включає в себе національний центр (інформаційно-кризовий центр ІКЦ), розташований в Мінекобезпеки і два локальних центри ( в мм. Рівне та Запоріжжя). Окрім того, до складу системи входять:

• 27 постів контролю потужності дози г- випромінювання, встановлених в зоні Рівненської АЕС;
• 11 постів контролю потужності дози г- випромінювання, встановлених у зоні Запорізької АЕС;
• 1 пост автоматичного контролю б- в- активності аерозолів, розміщений на відстані 5 км від Рівненської АЕС;
• 1 автоматичний пост контролю г- активності води на Рівненській АЕС;
• 2 автоматичні пости метеоконтролю ( на Рівненській та Запорізькій АЕС ).

Інформація про відповідні дози від датчиків по радіоканалах надходить до локальних центрів, а далі по спеціально виділених телефонних каналах передається в національний центр. Міністерство з надзвичайних ситуацій України та обласні підрозділи міністерства в м. Рівне та Запоріжжя також мають доступ до інформації системи ГАММА-1 в режимі реального часу ( режим on-line ).

В 1992 - 1997 р.р. на 5-му енергоблоці  Запорізької АЕС було реалізовано пілотний проект системи дистанційного моніторингу АЕС. Мета системи дистанційного моніторингу полягає в отриманні і передачі в ІКЦ незалежної інформації про стан АЕС в реальному масштабі часу. Цей проект здійснено в рамках програми співробітництва з Федеральним міністерством екобезпеки Німеччини.

В 1997 році німецька сторона  поставила комп'ютерне та комутаційне  обладнання, призначене для прийому, обробки та візуалізації параметрів у ІКЦ. Проведена інсталяція виділеного телефонного каналу між ІКЦ та Запорізькою АЕС, по якому буде здійснюватись автоматична передача даних в ІКЦ в реальному масштабі часу.

В плани Мінекобезпеки  входить розповсюдження системи  дистанційного моніторингу на всі  АЕС України ( при належній підтримці  Німеччини та Євросоюзу). Європейський Союз в рамках програми TACIS паралельно з системою ГАММА розробив і впроваджує систему RODOS ( Real Time On-line Decision Support System ) -- європейська система підтримки прийняття рішень в реальному часі по зовні об'єктному реагуванні при ядерних аваріях. В проекті RODOS задіяні вчені більше 40 інститутів країн Центральної і Східної Європи, України, Росії та Білорусі.

 

3. Моніторинг радіоактивного забруднення  поверхневих вод

Відповідно  до «Порядку здійснення державного моніторингу вод» (затверджений Постановою Кабінету Міністрів України від 20 липня 1996 р. № 815) державна система спостережень за радіоактивним забрудненням поверхневих вод України орієнтована на вирішення таких задач:

1. фоновий моніторинг, що здійснюється на водних об'єктах у місцях мінімального опосередненого антропогенного навантаження;
2. загальний моніторинг, що складається з моніторингу на державній мережі пунктів спостережень, моніторингу антропогенного впливу на водні об'єкти, моніторингу водних об'єктів у місцях їх використання та спеціальних видів моніторингу;
3. кризовий моніторинг, що здійснюється у зонах підвищеного ризику та у зонах впливу аварій і надзвичайних ситуацій.

До об'єктів  моніторингу поверхневих вод  відповідно до "Порядку здійснення державного моніторингу вод" відносяться;

• природні водойми (озера, лимани);
• водотоки (річки, ручаї);
• штучні водойми (водосховища, ставки),
• канали та інші водні об'єкти.

В поверхневих  водах стежать за вмістом у  воді розчинених, а також асоційованих із завислими наносами радіонуклідів.

Водночас  необхідно визначати показники  гідрологічного і гідрохімічного режиму поверхневих вод: витрати і рівні води, витрати завислих наносів (або каламутність води), температуру води, величину водневого показника, вміст у воді основних макроіонів.

 

4. Розміщення пунктів спостережень

Найважливішою стадією моніторингу радіоактівного забруднення є відбір проб води і  завислих наносів для радіонуклідного  аналізу. Для того, щоб проби були репрезентативними, необхідним є правильний вибір місця для відбору проб, способів І засобів пробовідбору.

Вибір пунктів (створів) для постійного відбору проб повинен  базуватися на вивченні постійних шляхів міграції радіоактивних продуктів  від місць їхньої значної концентрації (локалізації) і заздалегідь передбачати можливі випадки скидів радіоактивних речовин від ядерно-небезпечних об'єктів.

Загальне  для всіх випадків правило - відібрані проби води повинні характеризувати весь поперечний переріз водного потоку, якщо це водотік (ріка, струмок, канал), всю водну масу (або її певну частину) - якщо це водойма (ставок, озеро, водосховище).

 

5. Радіаційний моніторинг ґрунтів (за методикою УНДІСГР)

Методика визначає послідовність  отримання первинної базової  інформації, яка необхідна для  оцінки радіаційної ситуації на землях, зазнавших радіоактивного забруднення.

Обстеження території  землекористування складається  з двохбетапів:

Перший - проведення гамма-зйомки, яка дозволяє точно визначати оптимальні місця для пробовідбору; другий відбір проб грунту в оптимальних місцях.

Гамма-зйомка здійснюється за допомогою перевірених та градуйованих приладів СРП-68-01 на відстані 1 метру від поверхні грунту. Зйомці передує збір і ретельний аналіз всієї наявної інформації по господарству, за результатом якого визначають наступну стратегію виконання робіт по уточненню радіаційного становища.

Якщо є достеменні відомості про щільність забруднення, визначену експрес методом, а  також результати - спектрометрії, то цілком достатньо провести лише контрольний  пробовідбір, у кількості 3 - 4 проб, який після обробки та співставлення результатів з раніше отриманими даними може бути підставою для проведення або відмовлення від подальшої роботи по уточненню. В такому випадку, коли наявна інформація викликає сумнів, уточнення радіаційної обстановки здійснюють в повному обсязі. Необхідно врахувати також абсолютні значення щільності забруднення сільгоспугідь. Більш детально слід обстежувати території, де щільність забруднення перевищує 5 Кі\км² . Співвідношення обсягів робіт на щільності менше 5 Кі\км² і більше 5 Кі\км² повинно складати 1:2 . Ступінь детальності обстеження в кожному господарстві визначають спеціалісти ОПНСХ з використанням районних та обласних карт радіоактивного забруднення.

Картографічною основою  для проведення - зйомки є плани  землекористування, виконані за мірилом 1:10000 та 1:25000. На планах повинні бути визначені межі полів, сіножатей, пасовищ і лісів, шляхи сполучень, гідрографічна сітка, контури населених пунктів, позначення полів та сівозміни, грунти, інша допоміжна інформація, яка характеризує кожне конкретне угіддя. Треба також по кожному полю мати інформацію про обробіток грунту після 1986 року. Для проведення - зйомки цілком придатна картографічна основа, яка використовується при грунтово - агрохімічному обстеженні сільгоспугідь. Але на відміну від останнього, особливість - зйомки полягає в тому, що елементарною ділянкою в даному випадку вважається все поле, на якому через кожні 200 метрів позначено маршрутні ходи. Початок і кінець маршруту розміщується не ближче 50 метрів від межі поля. Рухаючись за маршрутом, виконавиць проводить індикаційні виміри за допомогою приладу СРП-68-01. Результати вимірювань реєструються таким чином: при незначних змінах показників приладу (не більше 30%) значення гама фону відмічають в плані по маршрутній лінії через кожні 200 м; якщо при безперервному спостереженні різниця між показниками приладу перевищує 30%, то цей результат фіксується в плані проведення виміру, навколо якого в радіусі 20 -30 метрів здійснюють додаткове обстеження з метою визначення розмірів аномальної плями та нанесення її на картографічну основу.

Другий етап. Вдбор проб грунту з метою оцінки поверхневого радіоактивного забруднення. В умовах однорідного гама фону, коли різниця між окремими показниками вимірювання не перевищує 30%, у межах поля відбирається одна проба. Один змішаний зразок складається з індивідуальних проб грунту, відібраних з 2-х чи 3-х полів сівозміни, якщо забруднення по площі рівномірне. В межах конкретного поля місця пробовідбору розташовують по можливості рівномірно з урахуванням мікроландшафтних особливостей.

При наявності одного або декількох аномальних плям, площа  яких перевищує 10% загальної площі  поля, потрібно обов'язково відібрати  в цих місцях відібрати проби. в місці припустимого відбору  роб за допомогою приладів ДРГ-01Т, ДБГ-06Т, ИР-02 вимірюється потужністю дози на висоті 1 метру і 0,03- 0,04 метра над поверхнею грунту. Місце вважається придатним для відбору проб, якщо потужності доз на вказаних висотах відрізняються в 1,3 рази.

Обране місце повинне  бути рівним, однорідним, відкритим. Індивідуальні проби грунту відбирають буром відомою площі на глибину 20 см. Змішаний зразок складається не менш як із 5-ти індивідуальних проб загальним обємом 1500- 3000 см³ .

 

Ключові слова: Радіаційний моніторинг ґрунтів, моніторинг радіоактивності поверхневих вод, моніторинг атмосферної радіоактивності.