В Российской Федерации формируется современная технологическая платформа обращения с радиоактивными отходами. В рамках ее реализации создаются региональные центры, предназначенные для приема, переработки и приведения в безопасное состояние накопленных и вновь образующихся отходов. В Приморском крае с 2016 г. ведется строительство Регионального центра кондиционирования и долговременного хранения радиоактивных отходов (РЦКДХ) вблизи территории промышленной площадки бухта Сысоева отделения Фокино Дальневосточного центра по обращению с радиоактивными отходами — филиала ФГУП «Федеральный экологический оператор» (площадка б. Сысоева). Согласно проекту создаваемая производственная структура предназначена для переработки и приведения в безопасное состояние радиоактивных отходов РАО, накопленных на площадке б. Сысоева и образующихся в процессе эксплуатации и вывода из эксплуатации его объектов. Региональный статус предприятия предполагает также прием и переработку радиоактивных материалов, образованных в результате деятельности других предприятий Дальневосточного региона, в том числе задействованных в утилизации атомного флота России. Государственный санитарно-эпидемиологический надзор на территориях, где осуществляется деятельность по обращению с РАО, входит в сферу ответственности Федерального медикобиологического агентства России [1].

Исследуемый радиационно опасный объект расположен на юго-восточной оконечности Дунайского полуострова. В районе размещения площадки б. Сысоева находится территория частного сектора поселка городского типа Дунай (п. Старый Дунай) с постоянно проживающим населением. Частный сектор расположен вдоль линии железной дороги к бухте Конюшкова и федеральной трассы, по которой осуществляли транспортировку отработавшего ядерного топлива в защитных контейнерах на предприятие. Местное население проживает в одноэтажных деревянных и каменных домах, ведет приусадебное хозяйство. Водоснабжение нецентрализованное, для питьевых и хозяйственных нужд используют воду подземных источников (колодцы и скважины). Рацион питания жителей включает молоко местного производства, выращенные на приусадебных участках овощи. Население п. Старый Дунай является критической группой, проживающей в зоне потенциального воздействия предприятия.

Территория РЦКДХ находится в пределах санитарно-защитной зоны (СЗЗ) площадки б. Сысоева в непосредственной близости от производственной площадки. Гигиеническая обстановка на территории расположения вводимого в эксплуатацию объекта обусловлена производственной деятельностью площадки б. Сысоева, которое уже более 20 лет осуществляет комплекс работ по обращению с РАО, накопленными в ходе предыдущей военной деятельности в качестве береговой технической базы обслуживания атомных подводных лодок [2]. В настоящее время стационарным источником выбросов техногенных радионуклидов в атмосферу являются действующие объекты площадки б. Сысоева: комплекс переработки жидких радиоактивных отходов, радиохимическая лаборатория и пункт дезактивации автотехники ПД-8 [3]. По данным Росгидромета, содержание радионуклидов техногенного происхождения в атмосферных выпадениях на территории Приморского края за 2017–2019 гг. находится на пределе чувствительности метода определения. Максимальное содержание в атмосферном воздухе (¹³⁷Cs — 0,9×10^–7 Бк/м³; ⁹⁰Sr — 2,7×10^–7 Бк/м³) на порядки ниже допустимой среднегодовой активности [4]. Среднегодовое значение МАЭД по Приморскому краю составляет 0,13 мкЗв/ч [5]. С введением в эксплуатацию РЦКДХ появится дополнительный источник выброса радиоактивных и химических веществ вытяжной вентиляции технологического корпуса по переработке и кондиционированию РАО. Основной состав принимаемых РАО — радиоактивные отходы, сопутствующие утилизации атомных подводных лодок и реабилитации РАО с доминирующим составом радионуклидов: ⁶⁰Со, ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr.

Учитывая приведенные обстоятельства, а также планируемую интенсификацию деятельности по обращению с РАО в регионе, актуальной задачей является оценка  техногенного воздействия на окружающую среду и население на современном этапе производственной деятельности на площадке б. Сысоева. Полученные данные будут использованы в качестве референсных показателей для гигиенической оценки состояния окружающей среды в ходе дальнейшей производственной деятельности по обращению с РАО.

Цель данной работы — дать комплексную гигиеническую оценку территорий в районе размещения РЦКДХ в Приморском крае перед его вводом в эксплуатацию.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Измерения, отбор и анализ проб в рамках исследования проводили в соответствии со стандартными методиками аккредитованного испытательного лабораторного центра ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна (аттестат RA.RU.21БУ01).

Оценку радиационной обстановки на местности выполняли по результатам измерений мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения (МАЭД) «Мультирад-М» («Амплитуда»; Россия) методом пешеходной гамма-съемки.

Определение радионуклидного состава и удельной активности техногенных радионуклидов проводили методами спектрометрии с помощью гамма-спектрометра с полупроводниковым германиевым детектором («CANBERRA»; США) и радиометрии с применением радиометра УМФ-2000 (ООО НПП «Доза»; Россия) и методов предварительного радиохимического выделения радионуклидов.

Оценку доз облучения населения выполняли для ситуации фактического радиационного воздействия с учетом регионального радиационного фона. Годовую дозу облучения населения рассчитывали как сумму доз внешнего облучения за текущий год и ожидаемой дозы вследствие поступления радионуклидов в организм за год [4].

Консервативную оценку средней годовой эффективной дозы (далее СГЭД) внешнего облучения населения на местности и в жилых домах выполняли по результатам экспонирования термолюминесцентных дозиметров (ТЛ-дозиметры) с детекторами на основе фтористого лития (ДТГ-4) в тканеэквивалентной кассете толщиной 1 г/см² [7].

Дозу внутреннего облучения за счет перорального поступления радионуклидов с водой и пищевыми продуктами рассчитывали по удельной активности техногенных радионуклидов [8].

Оценку содержания тяжелых металлов в пробах окружающей среды выполняли методом атомноабсорбционной спектрометрии на приборе «Квант 2АТ», («КОРТЭК»; Россия). Из спектра определенных элементов в работе представлены данные по содержанию тяжелых металлов, присутствующих в пробах в значимых количествах.

Уровень химического загрязнения почв оценивали согласно нормативным документам [9] на основе ПДК (при отсутствии — ОДК) с использованием коэффициента концентрации химического вещества относительно регионального фона (Кс) и суммарного показателя загрязнения (Zc) [10].

Оценку содержания тяжелых металлов в питьевой воде выполняли на основании ПДК, установленных в нормативных документах [10].

Оценку риска для здоровья населения проводили по консервативному сценарию в отношении гипотетического человека, подвергающегося существующему максимальному воздействию в течение всей жизни. Расчет индивидуального канцерогенного риска выполняли с учетом путей воздействия техногенных радионуклидов и тяжелых металлов, присутствующих в почве, питьевой воде и местных пищевых продуктах.

Риск от воздействия радиационного фактора рассчитывали на основе СГЭД, используя линейный коэффициент риска злокачественных новообразований для всего населения 5,5×10^–2 [11]. Риск по путям облучения оценивали по удельному содержанию техногенных радионуклидов в почве, питьевой воде и пищевых продуктах согласно рекомендациям [12].

Риск от воздействия тяжелых металлов оценивали по сценарию постоянного проживания с использованием данных о величине экспозиции и установленных значений факторов канцерогенного потенциала, характеризующих дополнительный индивидуальный канцерогенный риск или степень увеличения вероятности развития рака в зависимости от пути поступления канцерогенов [13].

Статистическую обработку результатов проводили посредством Microsoft Excel 2010 (Microsoft Corporation; США). Ввиду несоответствия распределения измеренных значений нормальному и логнормальному закону, в качестве показателя центральной тенденции использовали медиану и границы ее доверительного интервала (ДИ) при Р = 0,95 [6]. Согласно принципу консервативности, представленные значения приведены с запасом на расширенную неопределенность измерений.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Гигиеническая оценка территории в зоне строительства РЦКДХ

По результатам исследований в СЗЗ площадки б. Сысоева в 2018–2020 гг. МАЭД на территории зоны строительства РЦКДХ находится в диапазоне 0,03–0,23 мкЗв/ч, медианное значение — 0,09 мкЗв/ч, что соответствует характерным значениям для Приморского края (0,09–0,18 мкЗв/ч), обусловленным естественным радиационным фоном региона [5]. Основными техногенными радионуклидами в объектах окружающей среды (почва, подземные воды) являются ¹³⁷Сs и ⁹⁰Sr [14].

Значения удельной активности техногенных радионуклидов в почве существенно ниже критерия неограниченного использования А_НИ [15]: медианное содержание ¹³⁷Cs — 17 Бк/кг (максимальное — 63 Бк/кг), ⁹⁰Sr — 3 Бк/кг (максимальное — 4 Бк/кг). По содержанию тяжелых металлов выявлено превышение ПДК по мышьяку, свинцу, цинку, никелю, меди, ванадию и марганцу (табл. 1). Значения суммарного показателя загрязнения (Zc) грунта, рассчитанные относительно региональных фоновых значений, не превышают 16, что характеризуют степень химического загрязнения как «допустимая».

Гигиеническая оценка территории проживания населения в районе размещения РЦКДХ (п. Старый Дунай)

Радиационная обстановка на территории п. Старый Дунай, характеризующаяся значениями МАЭД в пределах 0,05–0,21 мкЗв/ч (медианное значение — 0,10 мкЗв/ч), соответствует уровню радиационного фона Шкотовского района (медианное значение — 0,10 мкЗв/ч; ДИ — 0,07–0,13 мкЗв/ч) и характерным значениям для Приморского края (0,09–0,18 мкЗв/ч) [5]. Основными дозообразующими техногенными радионуклидами, присутствующими в объектах окружающей среды и пищевых продуктах, являются ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr.

В почвах п. Старый Дунай содержание ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в основном находится на уровне значений регионального фона Шкотовского района (медианное значение удельной активности ¹³⁷Cs — 6 Бк/кг, ⁹⁰Sr — 2 Бк/кг). Превышение значений регионального фона по удельной активности ¹³⁷Cs (медианное значение удельной активности ¹³⁷Cs — 46 Бк/кг) до уровня критерия неограниченного использования (А_НИ = 100 Бк/кг) отмечено в пробах грунта, отобранных по обочинам автотрассы. Почвы приусадебных участков по удельной активности техногенных радионуклидов (медианное значение удельной активности ¹³⁷Cs — 9 Бк/кг, ⁹⁰Sr — 2 Бк/кг) отвечают требованиям неограниченного использования твердых материалов в хозяйственной деятельности [15]. 

Воды подземных источников питьевого водоснабжения по содержанию техногенных радионуклидов соответствуют требованиям качества питьевой воды (табл. 2) [4]. Удельная активность ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в воде подземных источников (колодцы, скважины) на 3–4 порядка ниже уровня вмешательства (УВ).

В продуктах местного производства (молоко, выращиваемые на приусадебных участках овощи) удельная активность техногенных радионуклидов на 2–4 порядка ниже допустимого уровня для пищевых продуктов (ДУ) (табл. 2) [16].

Оценка доз внутреннего облучения населения техногенными радионуклидами на основе данных содержания радионуклидов в питьевой воде и пищевых продуктах местного производства показала, что основной вклад вносит облучение от употребления питьевой воды, молока и картофеля (см. табл. 2). СГЭД внутреннего облучения населения за счет техногенных радионуклидов составила 0,008 мЗв: за счет ¹³⁷Cs — 0,0005 мЗв, за счет ⁹⁰Sr — 0,007 мЗв. 

Оценка доз внешнего облучения населения методом интегральной дозиметрии (по результатам измерений ТЛ-дозиметров, размещенных на местности и в жилых домах п. Старый Дунай в течение года) показала, что СГЭД внешнего облучения на открытой местности не превышает 1,70 мЗв с медианным значением 1,03 мЗв (табл. 3), что соответствует значениям регионального фона, обусловленным естественным радиационным фоном. Доза внешнего облучения населения в домах на 20% превышает аналогичный показатель на открытой местности. С учетом стандартного времени пребывания в домах (6600 ч) и на открытой местности (2200 ч) медианное значение СГЭД внешнего облучения населения, проживающего в районе размещения РЦКДХ, составляет 1,18 мЗв (региональный фон — 1,15 мЗв).

Суммарная СГЭД населения п. Старый Дунай за вычетом естественного регионального фона составила 0,046 мЗв, что на два порядка ниже предела дозы, установленного нормативно [4]. Основной вклад (более 65%) вносит внешнее облучение — 0,030 мЗв. СГЭД внутреннего облучения составила 0,008 мЗв: за счет пищевых продуктов питания — 0,007 мЗв, питьевой воды — 0,0009 мЗв.

Содержание металлов и мышьяка в почве и питьевой воде на территории п. Старый Дунай представлены в табл. 4.

Сравнение содержания металлов в почве п. Старый Дунай с региональным фоном показало повышенное содержание свинца, меди, хрома, цинка и марганца. Наибольшее превышение ПДК отмечено по цинку, свинцу и меди. Повышенное содержание цинка, превышающее ПДК, отмечено и для регионального фона, что характеризует региональные особенности территории. По результатам гигиенической оценки содержания тяжелых металлов по значению суммарного показателя концентрации Zc, большая часть проб почвы (78%) населенного пункта относится к категории загрязнения «допустимая» (Zc < 16). К категории загрязнения «умеренно опасная» (16 < Zc < 32) относится 22% проб за счет повышенного содержания меди, свинца и цинка.

Гигиеническая оценка содержания металлов в питьевой воде подземных источников показала, что качество воды колодцев и большинства скважин по содержанию тяжелых металлов и мышьяка соответствует нормативным требованиям [10] (см. табл. 4).

В основной массе проб питьевой воды содержание элементов 1-го и 2-го классов опасности не превышает 0,1 ПДК. Превышение ПДК по железу (3-й класс опасности) отмечено в 40% проб воды из колодцев. В скважинах глубиной 30–40 м, используемых для питьевого водоснабжения частных домов, выявлено присутствие мышьяка (1-й класс опасности) на уровне ПДК и выше.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Гигиеническая обстановка в районе размещения вводимого в эксплуатацию на базе ПВХ б. Сысоева РЦКДХ характеризуется рядом особенностей. Грунты зоны строительства РЦКДХ по удельной активности техногенных радионуклидов удовлетворяют требованиям неограниченного использования твердых материалов в хозяйственной деятельности согласно ОСПОРБ-99/2010. МАЭД соответствует уровню естественного радиационного фона региона. Гигиеническая обстановка осложняется присутствием элементов первого класса опасности (свинец, мышьяк) в содержаниях выше ПДК. Радиационная обстановка на территории проживания населения в районе размещения РЦКДХ соответствует региональным фоновым значениям, что наблюдается и в районах размещения хранилищ РАО бывших береговых технических баз Северного флота на Северо-западе России [17]. При этом необходимым параметром контроля является загрязнение подземных вод как радиационное, так и химическое.

На основе данных, полученных в результате натурных и лабораторных исследований, проведен анализ канцерогенных рисков для здоровья населения от воздействия радиационного и химического факторов.

Расчет радиационного риска для населения п. Старый Дунай по путям облучения техногенными радионуклидами, присутствующими в почве, питьевой воде и продуктах, показал, что основной вклад вносит внешнее облучение от техногенных радионуклидов почвы (табл. 5). Радиационный риск возникновения злокачественных новообразований для всего населения от техногенного облучения, оцененный по суммарной СГЭД [11], составил 3×10^–6, что соответствует области приемлемых значений.

Канцерогенный риск химического фактора за счет тяжелых металлов, присутствующих в почве, находится на уровне приемлемого 1×10^–6 (табл. 6). Риск от использования питьевой воды колодцев и скважин 5×10^–6 соответствует уровню приемлемого риска для населения. Исключение составляет использование в питьевых целях воды скважин глубиной 30–40 м, где риск за счет присутствия мышьяка, достигает 5×10^–4, что неприемлемо для населения в целом [13]  и требует детальных исследований. Как отмечалось выше, источники хозяйственно-питьевого водоснабжения п. Старый Дунай расположены на значительном удалении от ПВХ б. Сысоева и не подвергаются техногенному воздействию источников выбросов и сбросов промышленной площадки. Присутствие мышьяка выше ПДК в воде скважин глубиной 30–40 м может быть обусловлено природной особенностью водоносного горизонта данной местности.

Проведенные исследования показали, что канцерогенный риск здоровью населения п. Старый Дунай, проживающего в районе размещения РЦКДХ, обусловленный воздействием радиационного фактора, составляет 4×10^–6 и не превышает риск химического фактора 6×10^–6 (с учетом мышьяка в воде риск достигает 5×10^–4).

ВЫВОДЫ

В работе представлены результаты комплексной гигиенической оценки территории расположения РЦКДХ в Дальневосточном регионе России перед вводом его в эксплуатацию. На основе проведенных исследований показано, что радиационная обстановка на территории объекта строительства и прилегающей селитебной территории характеризуется фоновыми значениями мощности дозы γ-излучения и содержания техногенных радионуклидов ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr в объектах окружающей среды. Наряду с этим отмечено повышенное содержание тяжелых металлов и мышьяка в грунтах на территории строительства производственного комплекса и в почве приусадебных участков селитебной территории. Качественный состав химического загрязнения в зоне строительства РЦКДХ определяется повышенным содержанием мышьяка, свинца, цинка, никеля, меди, ванадия и марганца, в селитебной зоне — цинка, свинца и меди. В целом согласно гигиенической оценке содержания тяжелых металлов в почвах исследуемых территорий степень их химического загрязнения можно охарактеризовать как «допустимая», в ряде проб отмечается превышение ПДК. Качество питьевой воды в селитебной зоне соответствует требованиям, предъявляемым для подземных вод, используемых для нецентрализованного водоснабжения, за исключением локальных скважин, где выявлено присутствие мышьяка выше ПДК. Наличие мышьяка в исследуемых подземных водах и почвах может быть обусловлено природной особенностью региона, связанной с повышенным содержанием этого элемента в объектах окружающей среды, что требует уточнения и проведения дальнейших исследований. Сравнительная оценка канцерогенного риска для здоровья населения от воздействия радиационного фактора и химического загрязнения окружающей среды показала сопоставимые результаты, ориентировочный уровень риска не превышает 10^–6 и является пренебрежимо малым. Результаты исследований позволяют заключить, что гигиеническая обстановка, определяемая прошлой и текущей производственной деятельностью предприятия (до ввода в эксплуатацию РЦКДХ), не формирует дополнительных рисков для здоровья, обусловленных воздействием техногенных радионуклидов и тяжелых металлов на окружающую среду и население, проживающее в районе его расположения.

Результаты комплексной гигиенической оценки, полученные перед вводом в эксплуатацию РЦКДХ, являются основой для установления референсных значений содержания техногенных радионуклидов и тяжелых металлов в окружающей среде и могут быть использованы в практике регулирующего надзора за обеспечением безопасности населения в процессе эксплуатации предприятия.