Сравнительная оценка рисков в атомной и других отраслях энергетической промышленности
ики.
В соответствии с концепцией биологического риска радиационные
повреждения при действии излучения на организм могут проявиться в виде
соматических, соматико-стохастических и генетических заболеваний.
Соматические эффекты представляют собой различные формы лучевой патологии и
локальные лучевые поражения, возникающие при действии на организм излучения
в диапазоне 50 – 100 рад и выше. К числу соматическо-стохастических
изменений относятся сокращение продолжительности жизни, лейкозы и
неопластические процессы, проявляемость которых носит вероятностный
характер.
Выброс в окружающую среду искусственных радионуклидов, представляющих
собой в большинстве случаев сильные мутагены, приводит к накоплению
дефектов в различных сообществах и генетических аномалий в последующих
поколениях. Следствием является возникновение широчайшего спектра изменений
жизнедеятельности организмов - от её повышения до появления летальных
мутаций. По мнению некоторых учёных, все генетические изменения обусловлены
действием естественной радиации. Н.П. Дубинин считает, что естественный
радиоактивный фон ответственен за ј часть общего числа естественных
мутаций. Большинство мутаций, возникающих при действии ионизирующего
излучения, рецессивно. Они проявляются лишь в гомозиготном состоянии, а так
как мутированный ген половых клеток передаётся потомству, происходит
постепенное накопление генетического груза в последующих поколениях с
возрастанием вероятности его проявления в гомозиготном состоянии. Локальные
выбросы радионуклидов в регионы с последующим глобальным их
распространением их в атмосфере повышают радиационный фон, включаются в
пищевые цепи и, накапливаясь в организме, вызывают дополнительные
соматические и генетические повреждения.
По данным Н.П. Дубинина, возможная минимальная удваивающая доза для
редко ионизирующего излучения составляет 10 рад. При этом добавление к ней
1 рад за 20 лет для населения Земли в 3 млрд. человек приведёт к
генетическим повреждениям у 12 млн. человек. Генетические эффекты были
оценены по результатам экспериментальных исследований на животных и
экстраполяции полученных данных на человека. Например, при облучении дозой
в 1 рад число видимых мутаций на 1 млн. потомков в первом поколении
увеличится, исходя из удваивающей дозы в 20 рад, на 0,2%. Риск проявления
любого из этих последствий зависит от дозы воздействия, её мощности, вида
излучения, динамики облучения, состояния организма в момент облучения может
варьировать от полного отсутствия каких-либо изменений до гибели облученных
организмов. Суммарные данные о возможном риске заболевания
злокачественными новообразованиями при облучении представлены в таблице 1.
Атомная энергетика относится к искусственной среде обитания
(загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами). Оценить риск от
развития атомной энергетики можно при сравнении воздействия других факторов
среды обитания искусственного происхождения. При дозе на границе АЭС
5мбэр/год и условии, что радиационное воздействие продолжается на
протяжении жизни, общий риск возможной смерти выражается величиной в 3·10-7
челгод. Сравнение данной величины с риском от других причин показывает,
что он чрезвычайно мал. Анализ статистических данных позволяет заключить,
что социально приемлемым профессиональным риском при длительном воздействии
оказывается уровень 5·10-4 чел/год. Эта величина соответствует смерти от
болезней людей в возрасте не более 30 лет и рассматривается в качестве
приемлемой для общества.
Приведённые данные радиационных нагрузок на организм в результате
выбросов ядерной энергетики позволяет считать её более безопасной по
сравнению с уровнем риска при производстве электроэнергии тепловыми
электростанциями на органическом топливе.
В СССР на долю угольных станций приходилось около 50% всех источников
электроснабжения и около 2/5 потребляемого органического топлива
расходуется на выработку электроэнергии. Предполагается, что это
соотношение не претерпит крупных изменений в ближайшем будущем.
Таблица 1
Ожидаемые размеры риска заболевания злокачественными новообразованиями
при облучении.
|ОРГАН |Риск заболевания при облучении |
| |дозой 1бэр/год * |
|Все органы и системы |180 |
|Костный мозг, легкие, желудок |30 |
|Грудная железа, поджелудочная |10 |
|железа, органы мочевой системы,| |
|центральная нервная система | |
|Щитовидная железа, кожа, кости |5 |
*Число случаев на 1 млн. человек.
В связи с радиационным воздействием ядерной энергетики на окружающую
среду были выполнены обширные исследования по определению аналогичных
воздействий естественных радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу ТЭС.
Анализ радиационных нагрузок на население современных ТЭС и АЭС,
выполненный на примере Каменско-Днепровской ТЭС и Нововоронежской АЭС, с
учетом 20-летней работы станций и того, что содержание естественных
радионуклидов в отечественных углях составляет 0,2 – 14 пКи/г, показал
несомненное преимущество АЭС. КДТЭС потребляет 3,4 млн. тонн угля в год и
выбрасывает в атмосферу до 1,3·105 тонн золы. Сравнительные данные по
величинам дозовых нагрузок на население вокруг АЭС и ТЭС, а так же на всё
население страны свидетельствуют о большей радиационной чистоте АЭС. Риск
радиационного канцерогенеза для населения, которое проживает в районе
расположения АЭС, в 70 раз меньше риска для населения, проживающего вокруг
ТЭС аналогичной мощности, и в 30 раз для всего населения.
Аналогичное исследование было выполнено для условий США. Содержание
основных радионуклидов (урана и тория) в углях США составляет 0,2 – 43
мкг/г урана и 2 – 79 мкг/г тория. Для расчета дозовых нагрузок была
принята величина в 1 мкг/г для урана и 2 мкг/г для тория. Допущено, что
зольные выбросы в атмосферу не превышают 1% от их содержания в угле. Как
оказалось, популяционная доза от ТЭС, значительно выше, чем от АЭС. По
расчетным данным, вклад тепловых электростанций США в общее загрязнение
атмосферы составляет 36%.
Многочисленные эксперименты свидетельствуют, что химические
соединения, в том числе и выбросы ТЭС, при сопоставлении с радионуклидами
на уровнях допустимых содержаний обладают более выраженным токсическим
действием. Во всех случаях коэффициент запаса для химических соединений в
сотни раз ниже по сравнению с радионуклидами. Сравнение действия метиловой
и двухлористой ртути, свинца, кобальта, цинка, стронция, хлорофоса,
гексаметилендиамина и радиоизотопов (радия-226, цезия-137, стронция-89,
кобальта-60, цинка-65, свинца и полония-210) показало, что химические
соединения при концентрациях 100 ПДК уменьшали процессы естественного
очищения водоёмов и были губительны для большинства гидробионтов. При 100 –
1000-кратном повышении содержания химического соединения в воде во всех
случаях нарушались процессы естественного самоочищения водоёмов, в 70 –
100% наблюдалась гибель инфузорий, улиток, головастиков, икры и личинок
пресноводных рыб. Аналогичное разрушение при действии радионуклидов имело
место лишь при 10 – 1000-тысячном превышении их ПДК. Определение
биологических эффектов при действии этих химических соединений и
радионуклидов на течение эстрального цикла крыс показало, что клинические
изменения в первом случае проявляются на уровне 100 – 1000 ПДК, а во втором
– при 105 – 106-кратном его превышении. При анализе динамики мутационного
процесса в популяциях хлореллы при действии продуктов ядерного деления
(стронций, цезий) и химического мутагена этиленимина было выявлено, что ЭИ
даёт больше видимых мутаций.
Сравнительная оценка действия на организм химических соединений и
радионуклидов была получена при анализе их действия на продолжительность
жизни. Радионуклиды стронция, полония, радия и их стабильные аналоги
оказывали равнозначные биологические эффекты в сокращении продолжительности
жизни с разностью на 2 – 3 порядка в показателях ПДК. Во всех случаях для
достижения эквивалентного эффекта требовалось большее превышение нормативов
для радионуклидов по сравнению с химическими соединениями.
ТЭС – один из основных загрязнителей атмосферы. Уровень
индустриализации и концентрации промышленных объектов, их промышленные
территориальная плотность прямо коррелирует с частотой новообразований в
организме. За последние 30 – 40 лет в странах с интенсивным промышленным
развитием частота рака легких увеличилась в 2 – 5 раз и более. В этой связи
комитет экспертов ВОЗ по профилактике рака заключил, что загрязнение
атмосферного воздуха является важнейшим причинным фактором в возникновении
рака лёгких у человека. Эпидемиологические данные указывают на неуклонное
увеличение частоты рака лёгких в городах по сравнению с сельской
местностью, что не может быть отнесено за счёт большего или меньшего
распространения курения. Сравнение относительной безопасности газообразных
| |  скачать работу |
Сравнительная оценка рисков в атомной и других отраслях энергетической промышленности |
