Содержание материала

В отдаленный поставарийный период снижение коллективной дозы облучения за счет выполнения контрмер может быть достигнуто, как правило, с помощью набора различных защитных мероприятий. В этой ситуации конкурентоспособность контрмер целесообразно оценивать с помощью сопоставления предотвращаемой дозы с денежными затратами (в единицах долл, на 1 чел.-Зв). Расчет стоимости 1 чел.-Зв в сельскохозяйственном производстве удобен также и тем, что позволяет построить рейтинг защитных мероприятий в ряду с другими контрмерами (например, защитные меры по снижению дозы внешнего облучения за счет дезактивации территории).
Стоимость 1 чел.-Зв при проведении аграрных контрмер зависит от большого числа переменных факторов: плотности загрязнения, времени, истекшем после выброса радионуклидов, типа почвы и т.п. Практика внедрения этого подхода к использованию защитных мероприятий в регионе аварии остается пока ограниченной.
На примере одного из типичных хозяйств загрязненного региона России (колхоз “Родина” Новозыбковского района Брянской обл.) с плотностью загрязнения 137Cs 250-1300 кБкм-2 (коллективная доза от использования сельскохозяйственной продукции всего хозяйства без применения контрмер в 1987г. составляла 41,8 чел.-Зв) были проанализированы около 200 сценариев с различными вариантами защитных мероприятий. В этом колхозе в 1986-1990 гг. отмечалось превышение ВДУ 137Cs в молоке (370 Бкл1), а до 1988 г. — и в мясе (1480 Бккг1), основным дозообразующим пищевым продуктом служило молоко, далее по вкладу в дозу следовал картофель. С 1991 г. в результате выполнения типичного комплекса защитных мероприятий (интенсивное внесение удобрений, коренное улучшение лугопастбищных угодий и организационные меры по упорядочению землепользования) в колхозе было прекращено производство продукции с превышением ВДУ. За счет внедрения защитных мероприятий (рис. 3.12 и 3.13) коллективные дозы и концентрация 137Cs в молоке и картофеле могли быть уменьшены в 3-6 раз, причем эффективность контрмер по снижению коллективной дозы со временем изменялась: реальное уменьшение дозы составляло 1,2 раза в 1987 г. и 1,7-1,9 раза в 1989-1992 гг. (в 1989 г. был выполнен большой объем защитных мероприятий). Эффективность контрмер на пахотных землях была существенно ниже, чем на лугах и пастбищах (уменьшение коллективной дозы соответственно 1,0-7,4 и 14,0-20,7 чел.-Зв, а стоимость 1 чел.-Зв была равна соответственно 4-250 и 1,2-1,5 тыс. долл.). Применение ферроцина обусловливало снижение коллективной дозы на 12,4-16,5 чел.-Зв, а стоимость 1 чел.-Зв при этом составляла 1,4-2,7 тыс. долл., что в целом было достаточно близко к аналогичным показателям, характеризующим эффективность защитных мер при мелиорации лугопастбищных угодий [93].

Рис. 3.12. Динамика коллективной дозы от потребления сельскохозяйственной продукции, произведенной в колхозе “Родина”, при различных стратегиях внедрения защитных мероприятий [45]: 1 - защитные мероприятия не применялись; 2 - реальная ситуация; 3 - вариант с интенсивным внедрением защитных мероприятий


Рис. 3.13. Динамика концентраций 137Cs в картофеле (а) и в молоке (б), произведенных в колхозе “Родина” при различных стратегиях внедрения защитных мероприятий [45]:
1 - защитные мероприятия не применялись; 2 - реальное внедрение мероприятий; 3 - вариант с интенсивным внедрением защитных мероприятий
В колхозе “Авангард” Жиздринского района Калужской области при плотности загрязнения 137Cs 40-240 кБк м-2 на дерново- подзолистых супесчаных и суглинистых почвах, а также на торфяно-болотных почвах выполнение комплекса защитных мероприятий (внесение по специальной схеме минеральных и органических удобрений, известкование, коренная мелиорация лугопастбищных угодий, изменение структуры землепользования) привело к снижению содержания 137Cs в продукции животноводства в 2-3 раза, а в продукции растениеводства - до 5 раз. При этом стоимость 1 чел.-Зв колебалась от 76 до 134 тыс. долл, (предотвращенные дозы изменялись от 0,026 до 0,157 чел.-Зв). При оптимальном сочетании контрмер можно достичь предотвращенной дозы 0,247 чел.-Зв, а стоимость 1 чел.-Зв при этом составит 221 тыс. долл. [100].
Эффективность защитных мероприятий, оцененная по радиологическим и радиолого-экономическим показателям, зависит от ряда факторов, основными среди которых являются время начала их внедрения после аварии и особенности агроэкосистем, где контрмеры применяются (в первую очередь, тип почвы). Определенное значение имеет вид собственности (общественный или частный сектор).

Зависимость эффективности защитных мероприятий в сельскохозяйственном производстве от времени их начала показана на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Снижение суммарной предотвращенной (за 10 лет) дозы при применении контрмер в различные сроки выпадений 137Cs, нормированной на дозу, накопленную за этот же период [46]: V - песчаные и супесчаные почвы; ▲ - тяжелосуглинистые и глинистые почвы; Δ - легко- и среднесуглинистые почвы; * - торфяные почвы

В качестве критерия эффективности I и использовали снижение дозы облучения от потребления молока в частном секторе в 1987-1996 гг. (основные защитные мероприятия — стандартные для загрязненных районов и направленные в первую очередь на производство и использование “чистых” кормов):

где Е0 и Е1 — дозы, формирующиеся за 1987-1996 гг. при отсутствии и при проведении защитных мероприятий. Эффективность защитных мероприятий в сельском хозяйстве зависела также от типа почв: на торфяно-болотных почвах она снижалась значительно быстрее, чем на минеральных, особенно если они имели тяжелый механический состав [94].

Зависимость эффективности аграрных контрмер от времени их начала после аварийного загрязнения, а также от типа почв и вида собственности (общественный или частный сектор) представлена на рис. 3.15. Для всех рассматриваемых групп почв стоимость 1 чел.-Зв монотонно возрастала: от 0,8 тыс. долл. при внедрении защитных мероприятий в 1987 г. до 3 тыс. долл. при применении контрмер в 1997 г.; для песчаных почв эти величины составляли 6 и 18 тыс. долл, и для тяжелосуглинистых и глинистых от 24 до 80 тыс. долл, соответственно.

Рис. 3.15. Плотность загрязнения угодий 137Cs, при которой оправдано применение контрмер [46]
Штриховая линия - по критерию стоимости уменьшения дозы на 1 чел.-Зв; сплошная - по критерию превышения ВДУ в молоке.
а - общественный сектор, б - частный сектор; Δ - тяжелосуглинистые глинистые почвы; л - песчаные и супесчаные; ■ - торфяные

Точная оценка “красной черты” оправданной стоимости снижения дозы на 1 чел.-Зв является (особенно в существующей экономической ситуации в России) чрезвычайно сложной задачей. Для сравнительного анализа эффективности защитных мероприятий на почвах с различными свойствами для каждого года после аварии были рассчитаны уровни загрязнения 137Cs естественных сельскохозяйственных угодий, при проведении контрмер на которых стоимость 1 чел.-Зв равна 10 и 20 тыс. долл. (рис. 3.16). При использовании защитных мероприятий при плотности загрязнения 137Cs угодий, выше указанной на рис. 3.16, стоимость снижения коллективной дозы на 1 чел.-Зв в результате будет ниже 10 (или 20) тыс. долл, и их применение можно считать оправданным и, наоборот, при проведении контрмер при плотности загрязнения 137Cs угодий, ниже указанной (см. рис. 3.14), стоимость 1 чел.-Зв в результате будет выше 10 (или 20) тыс. долл., и они не являются обоснованными. Представленные данные можно рассматривать как уровни вмешательства для первых 10 лет после радиоактивных выпадений. В первый год после аварии применение защитных мероприятий на торфяных почвах целесообразно начиная с плотности выпадений i37Cs 74 кБкм2 в общественном секторе и 37 кБкм-2 - в частном. Для песчаных и тяжелосуглинистых почв эти значения составляли 200, 370 и 1300, 2300 кБкм-2, соответственно. К 10-му году после аварии, когда применение контрмер по критерию стоимости снижения дозы на 1 чел.-Зв могло рассматриваться как оправданное, плотность загрязнений 137Cs существенно увеличивалась и составила в общественном секторе 300, 890 и 6700 кБкм-2 для торфяных, песчаных и тяжелосуглинистых почв соответственно. Аналогичные значения для частного сектора равны 140, 520 и 3900 кБкм-2 [94].

Рис. 3.16. Изменение стоимости снижения дозы на 1 чел.-Зв в результате проведения коренного улучшения почвы в общественном (а) и в частном (б) секторе [46] плотность выпадений 137Cs 740 кБк м-2.
1 — торфяные почвы; 2 - песчаные и супесчаные; 3 - тяжелосуглинистые и глинистые; 4, 5 - стоимости снижения дозы на 1 чел.-Зв, в диапазоне которых проведение контрмер рассматривалось, как оправданное [10 (4), и 20 (5) тыс. долл.]

На основании анализа радиологической обстановки в шести юго-западных районах Брянской области - наиболее загрязненном регионе России ежегодные коллективные дозы от внутреннего облучения с 1989 по 1996 г. снизились в результате проведения защитных мероприятий и влияния других факторов (в первую очередь, уменьшения биологической подвижности 137Cs) с примерно 1990 чел.-Зв до около 390 чел.-Зв, т.е. упали более чем в 5 раз. При этом вклад в коллективную дозу облучения продукции с пашни был почти в 10 раз меньше, чем с пастбищных и сенокосных угодий. Продуктами, вносящими основной вклад в коллективную дозу в 1989-1996 гг., явились молоко (55%) и мясо (32%), а роль картофеля (11%) и хлеба (около 1%) была менее существенна. Наибольшее значение (70%) для коллективной дозы имело поступление радионуклидов с продукцией, получаемой в наиболее загрязненной зоне, где сохранилось агропромышленное производство (при плотностях загрязнения 137Cs 555-1480 кБкм-2 (15-40 Ки км-2)). Стоимость единицы предотвращенной дозы была выше в 4-50 раз для зоны с плотностью загрязнения 137Cs менее 185 кБкм2 (5 Ки км-2), чем для зоны с плотностью загрязнения 137Cs 555-1480 кБкм-2 (15-40 Ки км-2) [103].
В целом для загрязненной территории России применение сельскохозяйственных защитных мероприятий могло уменьшить коллективную дозу от употребления загрязненной сельскохозяйственной продукции (т.е. дозу внутреннего облучения) до 4-5 раз. Однако в силу определенного запаздывания с их внедрением реальная эффективность аграрных контрмер составила от потенциально возможной около 20% для территории с ограниченным применением защитных мероприятий и около 50% - в районах их интенсивного использования [104].