Диплом на тем Радиационный контроль части территории Санкт-Петербурга Колпинского района с целью выявления зон повышенного эколо. Диплом Карабанова. Санктпетербурга санктпетербургское государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение пожарноспасательный колледж
 Скачать 1.18 Mb.
|
ВВЕДЕНИЕ 3ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6 1.1 Что такое альфа-излучение и какова его опасность 9 1.2 Что такое бета-излучение и каковы его эффекты 9 1.3 Что несет гамма-излучение и какие последствия 10 1.4 Естественная и искусственная радиоактивность 10 1.5 Воздействие радиации на население и окружающую среду 17 1.6 Требования к методикам и средствам радиационного контроля 19 1.7 Методы проведения дезактивационных работ 21 1.8 Характеристика г.Колпино и экологическая ситуация в городе 27 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 30 2.1 Состав работ 34 2.2 Нормативно-технические документы 36 3. Результаты работ 37 4.Радиационное обследование части территории Колпинского района 40 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 42 ВВЕДЕНИЕ Вопрос о том, что представляет собой радиационный контроль, для чего он нужен, является сегодня, как никогда актуальным. Большинству из нас хорошо известно, что радиация - это очень опасно. Основная опасность состоит в том, что действует она совершенно незаметно. Негативные последствия повышенного радиационного фона становятся очевидными намного позже - когда человеку или окружающей среде нанесен непоправимый вред. Радиационный контроль – комплекс мероприятий, связанных с измерением уровня радиации на радиационно-опасном объекте и прилегающей к нему территории, в черте, представляющей опасность для облучения населения. Цель радиационного контроля – проверка соблюдения мер безопасности в работе с радиоактивными соединениями и источниками ионизирующего излучения. Экологический риск - это оценка на всех уровнях: от точечного до глобального, вероятности появления негативных изменений в окружающей среде, вызванных антропогенной или иной деятельностью. Под экологическим риском понимают также вероятностную меру опасности причинения вреда окружающей среде в виде возможных потерь за определенное время. Вред окружающей среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях очевидно неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким расчетом, чтобы не превышать пределы вредного воздействия на природную среду. Установить эти пределы очень трудно, поскольку пороги воздействия многих антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска должны быть вероятностными и многовариантными, с выделением риска для здоровья человека и природной среды. Различают три главные составляющие экологического риска: -оценку состояния здоровья и возможного числа жертв; -оценку состояния биоты (в первую очередь фотосинтезирующих организмов) по биологическим интегральным показателям; -оценку воздействия загрязняющих веществ, техногенных аварий и стихийных бедствий на человека и природную среду. При оценке риска стихийных бедствий вначале собирают фактические данные о природных опасностях на изучаемой территории, далее определяют их самые опасные типы и частоту проявления, затем составляют карту (или серию карт), отражающих вероятность развития опасных процессов. Оценка риска стихийных бедствий должна включать, по В. И. Осипову (1995), расчеты возможного числа погибших и пострадавших людей, а также экономических потерь. На основе анализа природных опасностей и уязвимости среды, выполненного совместно с проектировщиками, экономистами и социологами, оценивают риск и составляют карты риска. Эти карты, где указаны территории различной степени риска, помогают эффективно решать вопросы управления риском и планирования социально-экономического развития региона (области, района, города). Учитывают следующие правила допустимого экологического риска при антропогенных воздействиях: 1) неизбежность потерь в природной среде; 2) минимальность потерь в природной среде; 3) реальная возможность восстановления потерь в природной среде; 4) отсутствие вреда здоровью человека и необратимых изменений в природной среде; 5) соразмерность экологического вреда и экономического эффекта. Любое превышение пределов допустимого экологического риска на отдельных производствах должно пресекаться по закону. С этой целью ограничивают или приостанавливают деятельность экологически опасных производств, а на стадиях принятия решений допустимый экологический риск оценивают с помощью государственной экологической экспертизы и, в случае его превышения, представленные для согласования материалы отклоняют. Фактор экологического риска существует на любых производствах, независимо от мест их расположения. Однако существуют регионы, где в сравнении с более экологически благополучными районами, во много раз превышены вероятность проявления негативных изменений в экосистемах, а также вероятность истощения природно-ресурсного потенциала и, как следствие, величины риска потери здоровья и жизни для человека. Эти регионы получили название зон повышенного экологического риска. Целью данной курсовой работы является проведение радиационного контроля г. Колпино Санкт-Петербурга для выявления зон повышенного экологического риска. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1. Изучить нормативные документы по радиационной безопасности; 2. Описать радиационные факторы, влияющие на здоровье человека и окружающую среду; 3. Рассмотреть естественную и техногенную радиоактивность. Пути поступления радионуклидов в грунт, радиоактивное загрязнение территорий; 4. Описать состояние радиационной и экологической обстановки в городе Колпино Санкт-Петербурга; 5. Подвести итог по результатам радиационного обследования селитебных территорий города Колпино Санкт-Петербурга; 6. Проанализировать полученные результаты, разработать рекомендации и предложения. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Радиационный контроль – комплекс мероприятий, связанных с измерением уровня радиации на радиационно-опасном объекте и прилегающей к нему территории, в черте, представляющей опасность для облучения населения. Цель радиационного контроля – проверка соблюдения мер безопасности в работе с радиоактивными соединениями и источниками ионизирующего излучения. Экологический риск - это оценка на всех уровнях: от точечного до глобального, вероятности появления негативных изменений в окружающей среде, вызванных антропогенной или иной деятельностью. Под экологическим риском понимают также вероятностную меру опасности причинения вреда окружающей среде в виде возможных потерь за определенное время. Вред окружающей среде при различных антропогенных и стихийных воздействиях очевидно неизбежен, однако он должен быть сведен до минимума и быть экономически оправданным. Любые хозяйственные или иные решения должны приниматься с таким расчетом, чтобы не превышать пределы вредного воздействия на природную среду. Установить эти пределы очень трудно, поскольку пороги воздействия многих антропогенных и природных факторов неизвестны. Поэтому расчеты экологического риска должны быть вероятностными и многовариантными, с выделением риска для здоровья человека и природной среды. Различают три главные составляющие экологического риска: -оценку состояния здоровья и возможного числа жертв; -оценку состояния биоты (в первую очередь фотосинтезирующих организмов) по биологическим интегральным показателям; -оценку воздействия загрязняющих веществ, техногенных аварий и стихийных бедствий на человека и природную среду. При оценке риска стихийных бедствий вначале собирают фактические данные о природных опасностях на изучаемой территории, далее определяют их самые опасные типы и частоту проявления, затем составляют карту (или серию карт), отражающих вероятность развития опасных процессов. Оценка риска стихийных бедствий должна включать, по В. И. Осипову (1995), расчеты возможного числа погибших и пострадавших людей, а также экономических потерь. На основе анализа природных опасностей и уязвимости среды, выполненного совместно с проектировщиками, экономистами и социологами, оценивают риск и составляют карты риска. Эти карты, где указаны территории различной степени риска, помогают эффективно решать вопросы управления риском и планирования социально-экономического развития региона (области, района, города). Учитывают следующие правила допустимого экологического риска при антропогенных воздействиях: 1) неизбежность потерь в природной среде; 2) минимальность потерь в природной среде; 3) реальная возможность восстановления потерь в природной среде; 4) отсутствие вреда здоровью человека и необратимых изменений в природной среде; 5) соразмерность экологического вреда и экономического эффекта. Любое превышение пределов допустимого экологического риска на отдельных производствах должно пресекаться по закону. С этой целью ограничивают или приостанавливают деятельность экологически опасных производств, а на стадиях принятия решений допустимый экологический риск оценивают с помощью государственной экологической экспертизы и, в случае его превышения, представленные для согласования материалы отклоняют. Фактор экологического риска существует на любых производствах, независимо от мест их расположения. Однако существуют регионы, где в сравнении с более экологически благополучными районами, во много раз превышены вероятность проявления негативных изменений в экосистемах, а также вероятность истощения природно-ресурсного потенциала и, как следствие, величины риска потери здоровья и жизни для человека. Эти регионы получили название зон повышенного экологического риска. Радиация — это поток частиц, обладающих высокой энергией. Вступая в контакт с другими ионами, которые находятся в «спокойном» состоянии, ионизирующие частицы заряжают их. Это меняет физические свойства материалов, вызывает сложные биохимические реакции в живом организме. Радиацию разделяют на подвиды, основываясь на составе ионизирующего потока. Частицы бывают разного заряда и величины. От этих показателей зависит их проникающая способность и уровень воздействия: 1. Альфа-частицы представляют собой положительно заряженные ядра химического элемента гелия (это не значит, что гелий в шариках радиоактивен!), они тяжелее остальных, из-за того, что они имеют заряд, их легко остановить даже при помощи листа бумаги; 2. Бета-частицы представляют собой электроны, которые всегда отрицательно заряжены, такой поток можно остановить тонким листом алюминиевой фольги; 3. Гамма-частица (фотон) не имеет заряда, но обладает большим количеством энергии и самой высокой проникающей способностью, чтобы защититься от такого излучения нужно свинцовое покрытие; 4. Нейтроны образовываются при распаде ядра и отделении от него электронов, они не имеют заряда, не несут опасности. Рентгеновское излучение также относят к ионизирующему. Его частицы хорошо проникают через мягкие ткани, что нашло применение в медицине в виде рентгеновского аппарата, но они не так опасны, как гамма-частицы. Мы ежедневно подвергаемся воздействию рентгеновского излучения (в допустимых дозах), основным источником которого является Солнце. Но и такое облучение в высоких дозах опасно. Что такое альфа-излучение и какова его опасность Потоки альфа-частиц образовываются при распаде радиоактивных химических элементов. Они не проникают через кожу человека, но очень опасны при попадании в организм (с едой, водой, воздухом или через раны). Здесь, вступая в контакт с молекулами в составе клетки, альфа-частицы ионизируют их. Это запускает цепочку химических реакций, конечным результатом которых является разрушение тканевых структур или ДНК. Но чтобы это произошло, радиоактивный изотоп должен попасть прямо в организм. Площадь поражения при альфа-излучении невелика (до 10 см от источника), поскольку тяжелые частицы быстро оседают. Дозиметры не фиксируют альфа-излучение, его сложно обнаружить. Но от него легко защититься, нужна плотная одежда, перчатки и респиратор – достаточно закрыть всю поверхность тела и дыхательные пути. Что такое бета-излучение и каковы его эффекты Бета-излучение представляет собой поток отрицательно заряженных частиц, которые обладают более высокой проницаемостью, чем альфа. Но их ионизирующая способность в десятки раз ниже. Бета-частицы распространяются на расстояние до 20 метров от радиоизотопа, поэтому они более опасны, чем альфа-частицы. Они легко проникают через одежду и кожу, воздействуя на клетки живого организма. Именно это излучение называют одной из причин появления раковых опухолей. Для надежной защиты от этого вида излучения достаточно металлического покрытия в несколько миллиметров, противогаза и своевременного приема радиопротекторных препаратов. Что несет гамма-излучение и какие последствия В состав гамма-лучей входят частицы, не обладающие зарядом, но несущие большое количество энергии, поэтому такое излучение наиболее опасно. Оно распространяется на сотни километров от источника. Этот вид излучения обладает мутагенным действием – провоцирует изменения в ДНК. И тератогенным действием – вызывает патологии развития плода часто несовместимые с жизнью. Интересно, что гамма-излучение одновременно является причиной появления раковых клеток и также при дозированном направленном облучении убивает их. Это применяется в медицине для лечения онкологических больных (лучевая терапия). Гамма-частицы легко проникают через метал. Чтобы их остановить нужен материал с высокой плотностью (свинец, вольфрам, сталь и т.д.) или толстый слой бетона. 1.4 Естественная и искусственная радиоактивность Радионуклиды – это радиоактивные атомы, которые характеризуются определенным (обычно указываемым) массовым числом и номером. Для изомерных представителей еще следует упомянуть про энергетическое состояние ядра. Атом – это сложная система, она состоит из частиц-волн трех категорий: в ядре протоны и нейтроны, а также окружающие его электроны, которые формируют оболочку. В плане массы существует значительный перевес. Практически вся она находится в ядре. Радиоактивные вещества поступают во внешнюю среду в результате испытаний ядерного и термоядерного оружия, в качестве отходов промышленных и энергетических реакторов и в результате аварийных ситуаций на этих установках, в результате транспортировки и хранения радиоактивных отходов. Химические свойства радионуклидов обусловлены местом расположения элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Высокой химической активностью обладают радионуклиды элементов I группы и галогенов, которые не образуют труднорастворимых соединений, менее подвижны нуклиды щелочноземельных элементов. Наименьшей химической активностью обладают радионуклиды редкоземельных элементов, таких, как цирконий и ниобий, а также радионуклиды трансурановых элементов. При радиационных авариях на атомных электростанциях происходит выброс в окружающую среду большого количества радиоактивных веществ, которые загрязняют среду обитания всего живого на Земле, в том числе и сельскохозяйственные угодья. [6] Радиоактивность – самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, приводящий к изменению их атомного номера и массового числа. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен, он осуществляется со строго определенной скоростью. Последняя измеряется периодом полураспада – временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радионуклиды(нестабильные нуклиды) - это изотопы, ядра которых способны самопроизвольно распадаться. Распад радиоактивных элементов сопровождается потоками ионизирующих излучений, каждый из которых характеризуется своими физико-химическими свойствами. В целом, все источники радиации на планете можно разделить на естественные (космическое излучение, газы, радиоизотопы) и искусственные (причиной появления которых стал человек). Искусственная радиоактивность В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование, предметы старины, вывезенные из «запретных» зон после аварии Чернобыльской АЭС, некоторые драгоценные камни. Естественная радиоактивность Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час. По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению допустимых значений. Существует три основных источника естественной радиации: Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому в любом случае следует избегать воздействия прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах. Вспышки на солнце — один из источников «естественного» радиационного фона. Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Впрочем, обычным гражданам, не увлекающимися частыми перелетами, волноваться о космическом излучении не стоит. Уровень радиации в салоне самолета на высоте 10 000 метров превышает естественный в 10 раз. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания. Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хоть здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается от использования опасных материалов. Уберечься от таких «сюрпризов» можно, только используя дозиметры. Это единственный способ померить уровень радиации в бытовых условиях и не приобретать опасные с радиационной точки зрения материалы. Радон — это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха, и, как правило, именно он становится причиной радиоактивности строительных материалов. Радон имеет свойство скапливаться под землей в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре. Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз. Мало кто слышал о том, что любой строительный материал может стать источником радиоактивного излучения. Чем это опасно для человека и животных? На самом деле, радиация не опасна, если она ограничена небольшой дозой. К сожалению, современные дорогостоящие материалы нередко имеют высокую степень радиации. Встречаются случаи, когда одна деревянная конструкция несет в себе до 60% допустимой дозы облучения. В состав многих строительных материалов могут входить радиоактивные уран 238, калий 40 и торий 232, а также прочие радионуклеиды. В любом случае, конечным продуктом распада подобных элементов будет радон 222. Минеральные глины и калиевые, а также полевые шпаты обычно имеют повышенное содержание радионуклеидов. Например, гранит, кварцевый диорит и прочие магматические породы кислотного и щелочного происхождения имеют свойство давать достаточно сильное радиоактивное излучение. Морские глубоководные глины и многие другие осадочные глины также представляют большую опасность для здоровья человека. Силикатный кирпич, фосфогипс, стекловолокно, гранит, и щебень способны излучать радиацию. Не стоит думать, что использование таких материалов в строительстве помещений приведет к неизбежной смерти. На самом деле, и когда производится аренда дизель генераторов, установки излучают некоторые вредные лучи. Все же значения радиации находятся в пределах допустимой нормы. Если же собрать в своем доме все опасные стройматериалы, то вы вряд ли будете чувствовать себя хорошо. Наиболее сильное радиоактивное излучение способен давать графит. У данного материала уровень излучения может достигать 30 рентген в час, а в жилых помещениях общий радиационный фон от локальных источников не может превышать 60 рентген в час. Проще говоря, и излучение от графита нельзя назвать критичным, хоть оно довольно опасно для человека. При нагревании данного материала начинает выделяться радон. Следовательно, уровень радиации сильно повышается. Если вы решили использовать в качестве материала облицовки камина графит, то это необходимо учесть. Наконец, наиболее безопасным материалом сегодня признан мрамор. Кроме того, можно обратиться к искусственному камню. Если вы хотите использовать графит, то лучше применять его для наружной облицовки здания. Даже обычный кирпич выделяет радон. Все бы ничего, но этот же газ выделяет земная кора, а через трещины в домах он просачивается в помещение. Получается, что уровень концентрации вредного газа значительно повышается.  Рис.1 Источники радиации Ионизирующее излучение или, другими словами, радиация вселяет ужас в наши сердца. Люди знают, как страшны последствия встречи с этим явлением на примерах взрывов атомных бомб и ядерных реакторов. Лучевая болезнь неизлечима, она приводит к смерти, ее нельзя победить. От этой мысли страх перед радиацией возрастает еще больше. Поэтому любой контакт с радиоактивным излучением человек воспринимает как ужасную опасность и угрозу жизни. Но так ли это? Есть ли польза от этого явления? Что делать после облучения, куда бежать и кому звонить? Все, что человек слышал о радиации, это что она вызывает рак, может привести к лучевой болезни, а значит, к медленной мучительной смерти и спастись от нее, попав в зону заражения, практически нереально. Мы знаем, что ионизирующее излучение неощутимо ни одним из органов чувств: его не увидеть, не потрогать, не понюхать и не услышать. Его можно обнаружить только при помощи техники — дозиметра. |