Дезактивация дорог, грунта, воды, лугов и сельскохозяйственных угодий

Дезактивация дорог. Дороги бывают грунтовые и с покрытием (бе­тонным или асфальтовым). Для дезактивации обычно используют поливочно-моечные машины городского хозяйства. Созданы и специальные машины, которые спереди струей воды смывают радионуклиды с твердого покрытия, а сзади имеется всасывающее устройство, через которое отработанная вода поступает в специальный резервуар (содержимое которого потом хоронят). Коэффициент дезактивации такой машины не меньше 12,5.

Для дезактивации грунтовых дорог используют уборочные машины, при этом для исключения пылеобразования дорога предварительно поливается водой.

Дезактивация грунта. Дезактивируют только грунт, который не используется для сельскохозяйственных угодий и дорог. Дезактивация осуществляется снятием верхнего слоя и реже — изоляцией грунта. Дезактивация наиболее приемлема для супеси и суглинки. Не подлежат дезактивации заболоченная местность, ложбины и некоторые другие участки местности.

Снятие верхнего загрязненного слоя грунта проводится вручную там, где применение техники затруднено, или с помощью техники, где используется специальная технология.

Засыпка чистым грунтом толщиной 8–10 см производится в случаях, когда срезание грунта невозможно или нецелесообразно. Иногда дорожки бетонируют или асфальтируют.

Дезактивация воды. Массовое загрязнение водоемов радионуклидами вынуждает проводить их дезактивацию. Как правило, дезактивируют воду, используемую для питья. В воде могут быть как радиоактивные частицы, так и радионуклиды в растворенном виде.

Способы очистки от радиоактивных частиц: самопроизвольное оседание, вынужденное оседание, фильтрация, в том числе через сорбенты.

Способы очистки от растворенных радионуклидов: фильтрация, выпаривание, ионообменная адсорбция, мембранная технология.

Дезактивация лугов. В условиях первичного загрязнения радионуклидами целесообразно проводить дезактивацию путем скашивания травы вместе с которой удаляется от 25 до 37% радиоактивности. Дальнейшее использование этих трав определяется уровнем их радиоактивного загрязнения. Для удаления радионуклидов иногда целесообразно произвести вспашку лугов и засеять долголетними травами с последующим скашиванием травы и ее захоронением.

Вспашка может быть мелкой (на глубину до 30 см) и глубокой (на глубину до 70 см). Но в Республике Беларусь плодородный слой достаточно тонкий, поэтому в основном применяется мелкая вспашка. При этом вспашка может быть или с отвалом, или безотвальной.

Перепахивание сокращает коэффициент перехода радионуклидов из почвы в растения. Для цезия и стронция он снижается на 35–45%.

Дезактивация сельскохозяйственных угодий.Вопросы дезактивации сельскохозяйственных угодий частично рассматривались в связи с обработкой лугов. Кроме названных способов, дезактивация осуществляется в процессе окучивания, после обработки растений опрыскиванием, в результате агрохимических и других мероприятий.

Снижение концентрации радионуклидов происходит при увеличении биомассы в ходе созревания растений. Считается, что если плотность радиоактивного загрязнения не превышает 40 Кu/км², то производить продукты растениеводства можно, но использовать их следует дифференцированно.

Одним из способов дезактивации угодий является применение различных сорбентов.

Санитарная обработка людей

Санитарная обработка людей, подвергшихся радиоактивному загрязнению проводится по следующим направлениям:

· изоляция кожных покровов и биозащита;

· деактивация кожных покровов и санитарная обрабртка.

Радиоактивные загрязнения воздействуют на человека в результате попадания на кожные покровы, облучения, при вдохе воздуха и с пищей. Помимо средств индивидуальной защиты (СИЗ) для профилактики загрязнения кожных покровов открытых участков тела разработаны и применяются изолирующие пленки в виде мазей, паст и специальных кремов. Они же могут выполнять и дезактивирующие функции. При загрязнении кожных покровов соединениями плутония применяют высококонцентрированные (96%) глиняные пасты с добавкой некоторых ПАВ и карбосиметилцеллюлозы. Для других радионуклидов вместо глины вводят каолин, а в качестве остальных добавок — хозяйственное мыло и кальцинированную соду.

Изолирующие пленки предотвращают радиоактивные загрязнения открытых участков кожи, но не исключают бета - и гамма - облучения людей. Для снижения этой опасности служит биозащита. Принцип действия биозащиты заключается в поглощении излучения изолирующим слоем, который упомянут ранее.

Биозащита может быть индивидуальной и групповой. Первая из них нашла применение в защитной одежде с накладками из свинца (жилеты, фартуки, плавки, юбки и др.), а также путем применения экранов из различных материалов.

Групповая биозащита в технических системах состоит из экранированных кабин техники.

Изолирующие пленки и биозащита не исключают возможности попадания радиоактивных загрязнений на отдельные участки кожных покровов. Различные радионуклиды по-разному проникают в кожу. Наиболее простой способ дезактивации — мытье кожи подогретой водой с мылом. Если кожа покрыта жиром, то она дезактивируется спиртом или эфиром. При попадании радиоактивной пыли в нос и уши, их промывают водой или водными дезинфицирующими растворами.

Дезактивация продуктов питания

Следует помнить, что при загрязнении территории радионуклидами активностью свыше 10 Кu/км² продукты животноводства и земледелия часто превышают допустимые уровни радиоактивности. Однако такие продукты можно употреблять, если провести их дезактивацию.

Мясные продукты

Следует отметить, что мясные продукты поступают в продажу относительно «чистые». Обычно выпас откормочного скота разрешается на местности, где радиоактивность не превышает 5 Кu/км², но за 1,5–2 месяца до убоя их кормят «чистыми» кормами. Однако, это не всегда гарантирует чистоту мясных продуктов. Поэтому граждане сами должны уметь провести их дезактивацию.

В мясе и мясных продуктах накапливаются радионуклиды цезия и стронция. Цезий накапливается прежде всего мышечной тканью, в почках, печени, сердце. Стронций накапливается в костях, особенно молодых. Количество радионуклидов в мясе можно значительно снизить, если провести его дезактивацию одним или несколькими способами. Например, промывка в проточной воде уменьшает радиацию в 1,5–3 раза, вымачивание в 85% растворе поваренной соли в течение не менее, чем 2-х часов уменьшает радиацию не менее, чем в 3 раза. При этом, чем более измельчено мясо и дольше происходит вымачивание, тем больше радионуклидов уходит из мяса. Но следует помнить и другое: чем больше времени происходит вымачивание и чаще сливается вода, тем больше теряется питательных веществ.

Эффективным способом дезактивации мяса является слив отвара после в варки течение 10 минут В этом случае радиация уменьшается примерно в 2 раза, а после варки в течение 30–40 минут радиация уменьшается в 3–6 раз. При засолке и вымачивании солонины (четырех разовая обработка со сменой рассола) радиация может быть уменьшена в 100 раз.

При перетопке сала, в нем количество радионуклидов уменьшается в 20 раз. Кости говядины для приготовления бульонов использовать не рекомендуется.

Куриное мясо, как правило, достаточно «чистое» и специальной обработки не требует, если кур кормят относительно чистыми продуктами, но баранина примерно такая же «грязная», как говядина, и ее дезактивация обязательна.

Рыба

Наибольшее содержание радионуклидов находится в голове и во внутренностях. Свежую рыбу необходимо очистить от чешуи, удалить внутренности, а у донных рыб и хребет. Затем рыбу разрезать на куски и вымочить в течение 10–15 часов, сменяя периодически воду. Этот способ уменьшает количество радионуклидов цезия на 70–75%. Следует помнить, что в рыбе озер радионуклидов больше, чем в рыбе рек. При отварах количество радионуклидов в рыбе уменьшается в 2 раза по сравнению с очищенной. В жаренной рыбе количество радионуклидов в 1,7 раза меньше, чем в сырой.

Молочные продукты

Количество радионуклидов в молоке зависит от используемых кормов. Переработка молока позволяет значительно уменьшить количество радионуклидов. Так, после сепарирования до 90 % радионуклидов остается в сыворотке и обрате. Дальнейшая переработка показывает, что в сливках остается 15% цезия и 8 % стронция, в твороге обезжиренном — 10% цезия и 12 % стронция, в сливочном масле — 2,5 % цезия и 1,5 % стронция, в топленом масле — 0. Наиболее безопасный способ пить молоко — разбавлять сливки кипяченой водой.

Другими словами, при переработке молока на сливки, творог и сметану количество цезия уменьшается в 4–6 раз, при переработке на сыр и сливочное масло количество цезия уменьшается в 8–10 раз, при переработке на топленое масло — в 90 - 100 раз. Переработку молока можно проводить и в домашних условиях.

В молоке соотношение цезия и стронция примерно 50:1. Существуют промышленные способы дезактивации, к ним относятся: технологический, ионообменный и с помощью сорбентов.

Технологический способ заключается в переработке молока на сливки, сметану, масло, творог, сыр, сухое и сгущенное молоко. При этом основное количество радионуклидов остается в сыворотке и в пахте.

Так как стронций-90 соединяется с белками, которые его разрушают, переводя в растворимую форму, то добавляя в молоко лимонную или соляную кислоту можно получить растворимые соли стронция. В последствии эти соли удаляются вместе с пахтой.

Для получения казеина, творога и сыра необходимо провести свертывание молока. В этом случае в сыр российский, голландский, костромской переходит до 80 % стронция-90. В случае использования кислотного способа, наоборот, в сыре сохраняется до 80% цезия-137, но стронций практически отсутствует.

Дезактивация молока путем ионного обмена и применением сорбентов дает коэффициент очистки 100%. Для этого созданы специальные установки.

Чтобы выжить в условиях радиоактивного загрязнения местности каждый житель Республики Беларусь должен соблюдать выше перечисленные рекомендации зная, что согласно РДУ-99 для каждого вида продуктов существуют допустимые уровни радиоактивного загрязнения. Для измерения радиации дозиметрические приборы имеются на рынках, на санитарно-эпидемических станциях, там и можно проверить продукты на содержание в них радионуклидов.

Овощи и фрукты

Дезактивацию надо начинать с механической очистки их поверхности от земли, затем промыть в теплой проточной воде. Перед мытьем капусты, лука, чеснока необходимо удалить верхние наиболее загрязненные листья. Ботву корнеплодов и места прикрепления листьев (венчики) срезать. Более полная дезактивация овощей происходит после варки. Самый «грязный« картофель можно употреблять в пищу, если воду сливать трижды после того, как она закипит. По степени накопления цезия и стронция овощи размещают в следующей последовательности: капуста, огурцы, томаты, лук, чеснок, картофель, морковь, свекла, редис, фасоль, горох, бобовые, щавель.

Заметим, что промывка в проточной воде картофеля, томатов, огурцов снижает степень загрязнения радионуклидами в 5–7 раз, удаление кроющих листьев у капусты снижает радиацию в 40 раз, срезание венчика у корнеплода уменьшает радиацию в 15–20 раз.

Среди ягод и фруктов менее восприимчивы к радиации яблоки и груши, более — красная и черная смородина. Перед употреблением огородные культуры, не требующие кулинарной обработки, следует тщательно мыть под проточной водой, снимая кожуру 3–5 мм. Механическая очистка позволяет удалить 50% радионуклидов, находящихся на поверхности. Засолка овощей и фруктов уменьшает это количество на 30–40%, но так как последние переходят в рассол, его употреблять нельзя. В процессе варки овощей количество радионуклидов еще больше уменьшается, но необходимо чаще сливать воду.

Грибы и ягоды

Они могут оказаться сильно радиоактивно загрязненными, поэтому их кулинарная обработка должна быть более тщательной и обязательно они должны проверяться на пунктах контроля.

Кулинарная обработка грибов зависит от их типа. Есть грибы слабо и средне накапливающие радионуклиды: белые, лисички, подберезовики, подосиновики. Их разрешается собирать на территориях с радиоактивностью менее 2 Кu/км². И существуют грибы, которые сильно накапливают радионуклиды: польский гриб, масленок, груздь настоящий и черный, моховик, желто-бурый, волнушка розовая, зеленка. Их разрешается собирать только на территориях с радиоактивностью менее 1 Кu/км² с обязательной проверкой на пунктах контроля. Примерные участки территории, где разрешен сбор грибов, показаны на рис. 4.3.

Грибы очищают от грязи, промывают холодной водой и режут на кусочки, укладывают в эмалированную кастрюлю, заливают раствором поваренной соли, ставят на огонь и кипятят 10 минут. Раствор сливают, грибы промывают холодной водой, снова заливают водой и кипятят 20 минут. После этого процедуру повторяют и снова кипятят 20 минут. После промывки холодной водой количество радионуклидов уменьшается в 100–1000 раз.

Слабо и средне накапливающие радиоактивность грибы отварить, воду слить. Это уменьшает радиацию в 5 раз.

Дикорастущие ягоды, плоды и лекарственные травы собирать на местности, где активность более 2 Кu/км² запрещено. Следует помнить, что особенно радиоактивно загрязненными могут быть клюква и черника. Но если лекарственные травы и ягоды собираются на территории с активностью более 2 Кu/км², то радиационный контроль обязателен. Обычно дикорастущие ягоды и лекарственные травы очищают от грязи, моют и затем проверяют на радиоактивность.

Разрешен сбор грибов всех видов

Сбор грибов запрещен

Сбор грибов раз- Решен с обязате- льным радиаци- онным контролем

Рис.4.3. Схема загрязнения территории с участками, где ограничен сбор грибов

Заготовка березового сока разрешается в зонах радиоактивного загрязнения до 15 Кu/км² , с обязательной проверкой его на содержание радионуклидов.

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные способы дезактивации.

2. Дезактивация зданий, сооружений, транспорта, дорог, воды, грунта.

3. Дезактивация продуктов.

4. Дезактивация одежды, санитарная обработка людей.

4.2.3. Организация агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения местности

Общие принципы организации агропромышленного производства

Для получения сельскохозяйственной продукции с допустимым содержанием радионуклидов и обеспечения радиационной безопасности работающих разработаны организационные, агротехнические, технологические и санитарно-гигиенические мероприятия.

Организационные мероприятия предусматривают:

· инвентаризацию угодий по плотности загрязнения радионуклидами и составление карт;

· прогноз содержания радионуклидов в урожае и продукции животноводства;

· инвентаризацию угодий в соответствии с результатами прогноза и определение площадей, где возможно выращивание культур для различного использования (на продовольственные цели; для производства кормов; для получения семенного материала; на техническую переработку);

· изменение структуры посевных площадей и севооборотов;

· переспециализацию отраслей животноводства;

· организацию радиационного контроля продукции;

· оценку эффективности мероприятий и уровня загрязнения урожая после их проведения.

Агротехнические приемы предусматривают:

· увеличение доли площадей под культуры с низким уровнем накопления радионуклидов;

· коренное и поверхностное улучшение cенокосов и пастбищ, включающее культурно-технические мероприятия, посев травосмесей с минимальным накоплением радионуклидов, фрезерование и глубокую вспашку с оборотом пласта верхнего слоя на естественных кормовых угодьях, гидромелиорацию (осушение и оптимизацию водного режима), предотвращение вторичного загрязнения почв за счет комплекса противоэрозионных мероприятий;

· применение средств защиты растений.

Агрохимические мероприятия предусматривают оптимизацию физико-химических свойств почв посредством:

· известкования кислых почв;

· внесения органических удобрений;

· внесения повышенных доз фосфорных и калийных удобрений;

· оптимизации азотного питания растений на основе почвенно-растительной диагностики;

· внесения микроудобрений.

Технологические приемы включают:

· промывку и первичную очистку убранной плодоовощной и технической продукции;

· переработку полученной продукции с целью снижения в ней концентрации радионуклидов;

· специальную систему кормления животных с применением сорбирующих препаратов.

Растениеводство

Площадь территории РБ составляет 207600 км², из них с/х угодья занимают около 90000 км², что составляет 45% всей площади. Из них радиоактивно загрязненная территория составляет свыше 1,6 млн. га. Более 200000 га пахот­ных земель, несмотря на некоторый спад уровня радиации, имеют настолько сильное радиоактивное загрязнение, что для сельскохозяйственных работ они запрещены. Для получения "чистой" продукции на остальной загрязненной территории принимается ряд мер организационного, агротехнического, агрохимического и технологического характера, перечисленных выше. Благодаря организационным мероприятиям проведена инвентаризация земель, составлены карты загрязнения, проводится прогноз загрязнения радионуклидами урожая, с учетом принимаемых мер по снижению этого загрязнения.

Определены научные основы земледелия в условиях радиоактивного загрязнения, которые учли тенденции миграции радионуклидов, характер почв. В частности установлено, что в ближайшие 30 лет существенного самоочищения почв в результате миграции радионуклидов в нижележащие горизонты не произойдет. В настоящее время известно, что на глубине от 0 до 5 см загрязнение падает, а на глубине 5–10 см растет, на глубине 15–20 см растет только для песчаных почв.

Количество радионуклидов больше всего в торфяных почвах. 90 % цезия-137 сохраняется в слое 5 см, а 80 % стронция-90 находится в обменном виде, т.е. в растениях.

Поведение стронция-90 и цезия-137 в системе «почва–растение» имеет ряд отличительных особенностей. Поступление стронция из почвы в растения практически в 10 раз выше, чем цезия-137, при одинаковой плотности загрязнения земель. Это необходимо учитывать в мероприятиях по снижению радионуклидов в растениях.

Влиять на снижение содержания радионуклидов в продуктах питания можно на трех этапах: 1) почва — растения, 2) корм — животное, 3) доработка и переработка сельскохозяйственного сырья.

Как показывает опыт, наибольшего эффекта в снижении поступления в организм человека радионуклидов по биологическим и пищевым цепям можно достичь в звене пищевой цепи «почва — растение». Связав радионуклиды в почве, мы прерываем их движение по всей цепи.

Количественно процесс вторичного радиоактивного загрязнения, т.е. переход радионуклидов из почвы в растения, определяется при помощи коэффициента перехода, который равен

К_пр = С_р/А_п , (4.7)

где С_р — концентрация радионуклида в растениях, Кu/кг; А_п — радиоактивность загрязнения почвы, Кu/м².

Значение коэффициента перехода для одного и того же растения не одинаково и зависит от многих причин.

Содержание радионуклидов в сельскохозяйственной продукции зависит как от плотности загрязнения, так и типа почв, их гранулометрического состава и агрохимических свойств, а также биологических особенностей возделываемых культур. Показатели почвенного плодородия оказывают существенное влияние на накопление всеми сельскохозяйственными культурами радионуклидов, особенно многолетними травами.

При повышении содержания физической глины в почве от 5 до 30%, содержания гумуса от 1 до 3,5% переход радионуклидов в растения снижается в 1,5–2 раза, а по мере повышения содержания в почве подвижных форм калия и фосфора от низкого (менее 100 мг К₂О на кг почвы) до оптимального (200–300 мг/кг) и изменения реакции почв от кислого интервала (рН = 4,5– 5) к нейтральному (рН = 6,5–7) –– в 2–3 раза. Минимальный переход цезия-137 и стронция-90 в растения наблюдается на почвах с оптимальными параметрами агрохимических свойств.

Еще большее влияние на накопление радионуклидов в сельскохозяйственной продукции оказывает режим увлажнения почв. Установлено, что переход радиоцезия в многолетние травы повышается в 10–27 раз на дерново-глеевых и дерново-подзолисто-глеевых почвах по сравнению с автоморфными и временно избыточно увлажненными разновидностями этих почв. Установлено, что минимальное накопление радиоцезия в многолетних травах обеспечивается при поддержании уровня грунтовых вод на глубине 90–120 см от поверхности осушенных торфяных или торфяно-глеевых почв.

Очевидно, что плотность загрязнения почв сельскохозяйственных угодий радионуклидами не может однозначно отражать уровень загрязнения выращиваемой продукции, необходим учет основных свойств каждого поля.

Особенности минерального питания, неодинаковая продолжительность вегетационного периода и другие биологические особенности различных видов растений влияют на накопление радионуклидов. Содержание цезия-137 в расчете на сухое вещество отдельных культур может различаться до 180 раз, а накопление стронция-90 –– до 30 раз при одинаковой плотности загрязнения почв. Сортовые различия в накоплении радионуклидов значительно меньше (до 1,5–3,0 раз), но их также необходимо учитывать при подборе культур.

Несмотря на неоднозначность коэффициента перехода для одних и тех же растений при различных условиях, его все же можно использовать на практике, в частности для прогноза радиоактивного загрязнения продукции растениеводства.

Для прогноза используются значения коэффициентов перехода радионуклидов из почвы в урожай из расчета на 1 Кu/км², которые дифференцированы в зависимости от типа и гранулометрического состава почв, содержания обменного калия и реакции почвенной среды, а также результаты агрохимического и радиологического обследования почв, их влажности.

Прогнозирование загрязнения растениеводческой продукции цезием-137 сводится к умножению коэффициента перехода, выбранного из таблицы 4.1, на величину плотности загрязнения почвы данного поля.

Таблица 4.1.

Содержание цезия-137 (Ки/кг*10^-9) в урожаях сельскохозяйственных культур в зависимости от обеспеченности дерново-подзолистых почв обменным калием при плотности загрязнения 1Ки/км²

Оценка степени загрязнения производится путем сравнения полученной степени загрязнения продукции с допустимыми значениями в РДУ-99 и в таблице 4.2.

Примечание. При загрязнении почвы стронцием-90 оценки делают аналогично.

На основе прогноза подбирают сельскохозяйственные культуры для посевов, чтобы в них было допустимое количество радионуклидов. Как следует из таблицы 4.1, многолетние травы сенокосов и пастбищ отличаются наибольшей способностью аккумулировать цезий-137 и стронций-90. При загрязнении почв стронцием-90 плотностью 1–3 Кu/км² практически невозможно возделывание столового картофеля и зерновых культур на продовольственные цели.

Снижение количества радионуклидов в сельскохозяйственных растениях достигается также комплексом других мероприятий, перечисленных выше.

Таблица 4.2