Оценка радиоактивности аэрозолей в атмосферном воздухе населённых мест

Введение. Напряжённая ситуация в мире создаёт потенциальную угрозу аварийных ситуаций на радиационно-опасных объектах в результате террористических или диверсионных действий, поэтому актуальны разработка и совершенствование методов оперативного контроля радиоактивных аэрозолей в атмосферном воздухе, а также мониторинг фоновых уровней α- и β-активности аэрозолей в местах расположения объектов атомной энергетики, добычи и переработки полезных ископаемых.

Цель исследования – оценка радиоактивности аэрозолей в атмосферном воздухе городов по показателям α- и β-активности (на примере Воронежа, Нововоронежа, Павловска, Липецка, Старого Оскола).

Материалы и методы. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляли с использованием расходомера-пробоотборника газоаэрозольных смесей ПУ-5. Измерение α- и β-активности поверхности фильтров АФА-РСП-20 проводили дозиметром-радиометром МКС-АТ1117М со сменными блоками детектирования БДПА-01 и БДПБ-01.

Результаты. По результатам выполненных измерений α- и β-активности аэрозолей в атмосферном воздухе во всех контрольных точках установлено, что α-активность аэрозолей составляет от 1,10 • 10^–3 до 6,75 • 10^–3 Бк/м³, общая (суммарная) β-активность – от 3,49 • 10^–3 до 2,12 • 10^–2 Бк/м³. Максимальные значения зафиксированы в контрольных точках вблизи разработки открытым способом Шкурлатовского месторождения гранита (окрестности г. Павловска Воронежской области).

Ограничения исследования. Ограничения исследования связаны с возможными погрешностями предложенной и апробированной нами методики, однократным (разовым) измерением, изменениями метеорологических условий, влияющими на конкретный результат.

Заключение. Максимальные значения α- и β-активности аэрозолей в атмосферном воздухе населённых мест (6,75 • 10^–3 и 2,12 • 10^–2 Бк/м³), полученные в результате разовых измерений, не представляют угрозы здоровью населения.

Соблюдение этических стандартов. Исследование не требует представления заключения комитета по биомедицинской этике или иных документов.

Участие авторов:
Кузмичев М.К. – проведение измерений;
Клепиков О.В. – обоснование точек измерений, анализ материалов инструментальных измерений;
Куролап С.А. – концепция и дизайн исследования;
Кульнев В.В. – общий анализ материала, подготовка выводов, подготовка и редактирование статьи;
Кизеев А.Н. – существенный вклад в концепцию исследования, подготовку выводов, окончательное утверждение рукописи;
Никанов А.Н. – существенный вклад в концепцию исследования, подготовку выводов, окончательное утверждение рукописи.
Все соавторы – ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование выполнено в рамках проекта РНФ № 20-17-00172 (https://rscf.ru/project/20-17-00172).

Поступила: 03.05.2024 / Принята к печати: 19.06.2024 / Опубликована: 10.09.2024

1. Кокс М., Хувер М.Д., Гриво Л., Джонсон М., Ньютон Дж.Дж., Фертман Д.Е. и др. Измерение радиоактивности в воздухе. Международный обзор стандартов. Ядерные измерительно-информационные технологии. 2003; (3): 61–71.

2. Крышев И.И., Булгаков В.Г., Крышев А.И., Каткова М.Н., Сазыкина Т.Г., Павлова Н.Н. и др. Мониторинг радиоактивности приземного слоя воздуха и атмосферных выпадений в районе расположения АЭС. Атомная энергия. 2019; 126(4): 228–34. https://elibrary.ru/wdsvda

3. Vasyanovich M.E., Ekidin A.A., Vasilyev A.V., Kryshev A.I., Sazykina T.G., Kosykh I.V., et al. Determination of radionuclide composition of the Russian NPPs atmospheric releases and dose assessment to population. J. Environ. Radioact. 2019; 208-209: 106006. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.106006

4. Яковлев Г.А., Яковлева В.С. Особенности сезонной динамики изотопов радона в приземной атмосфере. Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2020; 31(2): 129–38. https://doi.org/10.26117/2079-6641-2020-31-2-129-138 https://elibrary.ru/xocsdw

5. Артамонов Ю.Е., Мустафина Е.В., Бакланова Ю.В. Определение сезонных изменений концентрации изотопов радона на территории города Курчатова. Вестник НЯЦ РК. 2022; (4): 41–50. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-4-41-50 https://elibrary.ru/ufjlbv

6. Заалишвили В.Б., Мельков Д.А., Ревазов М.О. Взаимосвязь эманации радона с уровнем внешнего воздействия на основе мониторинга крупных оползней в горных районах. Устойчивое развитие горных территорий. 2021; 13(4): 564–75. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2021-13-4-564-575 https://elibrary.ru/ovuxrx

7. Карпин В.А. Современные экологические аспекты естественной эманации изотопов радона: обзор литературы. Экология человека. 2020; (6): 34–40. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-6-34-40 https://elibrary.ru/dxxmsy

8. Hýža M., Rulík P., Bednář V. Optimization of the radioactive aerosol sampling and measuring procedure with respect to radon concentration in the air. Radiat. Prot. Dosimetry. 2019; 186(2-3): 280–3. https://doi.org/10.1093/rpd/ncz218

9. Degu Belete G., Alemu Anteneh Y. General overview of radon studies in health hazard perspectives. J. Oncol. 2021; 2021: 6659795. https://doi.org/10.1155/2021/6659795

10. Stoulos S., Ioannidou A. Radon and its progenies variation in the urban polluted atmosphere of the Mediterranean city of Thessaloniki, Greece. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2020; 27(1): 1160–6. https://doi.org/10.1007/s11356-019-07051-4

11. Никифоров Д.В., Межова Л.А., Кульнев В.В., Луговской А.М., Никанов А.Н., Кизеев А.Н. и др. Здоровье населения радоноопасных территорий. Экология человека. 2019; (1): 40–50. https://elibrary.ru/zdcayh

12. Куршина Г.Ю., Кравченко Л.Ю., Кульнев В.В. К вопросу об экологической безопасности атомных станций. В кн.: Косинова И.И., ред. Материалы Международного молодежного форума «Образование, экология, практика». Воронеж; 2018: 181–6. https://elibrary.ru/xrxilb

13. Кизеев А.Н., Кульнев В.В., Кульнева Е.М. Роль радиобиологических исследований в реализации эколого-геохимической функции литосферы. В кн.: Материалы восьмой научно-практической конференции «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы». Воронеж: Кварта; 2023: 28–32. https://elibrary.ru/gebjbq

14. Wang H., Meng Q., Ma Y., Lou Y., Bai B., Zhu W., et al. Temporal variations of (7)Be and (210)Pb activity concentrations in the atmospheric aerosols during 2018-2019 in Beijing, China and their correlations with meteorological parameters. J. Environ. Radioact. 2023; 262: 107162. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2023.107162

15. Morera-Gómez Y., Alonso-Hernández C.M., Cartas-Águila H.A. 10-Years assessment of (7)Be and (210)Pb in atmospheric bulk depositions in Cienfuegos (Cuba). J. Environ. Radioact. 2022; 246: 106831. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106831

16. Фоменко В.А., Соколов А.А., Мирошников А.С., Ранджан А., Лукьянов А.С. Развитие методов геоэкологического мониторинга эманаций радона на выведенных из эксплуатации хвостохранилищах горно-обогатительных комбинатов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2023; (6): 139–52. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_6_0_139 https://elibrary.ru/jdlmwy

17. Еркушов В.Ю., Шибаева С.А., Рябинин А.И. Суммарная бета-радиоактивность в атмосферных выпадениях и аэрозолях Крыма в XXI веке. Системы контроля окружающей среды – 2016. Тезисы докладов Международной научно-технической конференции. Севастополь; 2016. https://elibrary.ru/xseaef

18. Тентюков М.П. Оценка удельной активности искусственных и естественных радионуклидов в стоке сухих аэрозолей. Вестник института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2011; (4–5): 12–7. https://elibrary.ru/tnkblh

19. Бураева Е.А., Зорина Л.В., Рогов В.П., Стасов В.В., Скоржинский Д.А. Естественная радиоактивность приземного слоя воздуха г. Ростова-на-Дону. Глобальная ядерная безопасность. 2012; (1): 22–31. https://elibrary.ru/pfwlrj

20. Jang G.G., Wiechert A.I., Kim Y.H., Ladshaw A.P., Spano T., McFarlane J., et al. Charging of radioactive and environmental airborne particles. J. Environ. Radioact. 2022; 248: 106887. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2022.106887

21. Никанов А.Н., Гудков А.Б., Томассен И., Чащин В.П., Попова О.Н. Естествен­ный радиационный фон в жилых и общественных зданиях в районах проведения горных работ в Арктике. Журнал медико-биологических исследований. 2022; 10(4): 363–71. https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z114