Широкомасштабные, регулярные наблюдения за состоянием окружающей среды начались в конце прошлого века, когда резко усилилось антропогенное воздействие на природу. После чернобыльской катастрофы в Московском регионе в целях обеспечения федерального закона "О радиационной безопасности населения" и выполнения постановления Правительства Москвы "О мерах по повышению радиационной безопасности Москвы" была развернута система радиоэкологического, а позднее и ртутного мониторинга.
Со временем увеличивалось число точек наблюдения, количество объектов окружающей среды, за которыми ведутся постоянные наблюдения (атмосферный воздух, атмосферные выпадения, почва, трава, листва, снежный покров, вода природных водоемов и рек, донные отложения в них), а также количество параметров наблюдения (Σα, Σβ, мощность экспозиционной или эквивалентной дозы гамма-излучения, радионуклидный состав проб, содержание трития в воде, эквивалентная равновесная объемная активность радона). Была создана автоматизированная система контроля радиационной обстановки АСКРО, которая в Москве насчитывает пятьдесят датчиков, установленных на пультах управления и в штабах ГО, на постах ГИБДД, в общественных местах и административных зданиях.
В настоящее время система радиоэкологического мониторинга (в общей сложности около 300 пространственно разнесенных точек) представляет собой целостную структуру долговременных однотипных наблюдений, охватывающих различные объекты окружающей среды. Для эффективной и оперативной обработки значительного объема информации была разработана успешно функционирующая информационно-аналитическая система (ИАС), основной целью которой является автоматизация цепочки действий от ввода данных об отобранных пробах и производимых с ними манипуляций при подготовке счетных образцов для радиометрических, спектрометрических или радиохимических измерениях до ввода результатов измерений в банк данных. Другим аспектом работы ИАС является выполнение простейших функций статистической обработки данных или предоставление данных по запросам пользователей для проведения более сложной математической обработки.
В настоящее время в ИАС накоплено более 70000 записей по радиометрическому и радионуклидному составу проб окружающей среды, а в базе данных автоматизированной системы контроля радиационной обстановки (АСКРО), пополняемой в непрерывном режиме с 1993 года, хранится нескольких миллионов записей мощности эквивалентной дозы атмосферного гамма-фона.
Вся эта информация является основой для составления ежегодного радиационно-экологического паспорта г. Москвы, а также регулярных отчетов о радиационном состоянии города, поставляемых в Правительство Москвы.
Обобщение информации связано с обработкой больших массивов данных, как правило, имеющих какую-то погрешность, поэтому при оценке радиационного состояния города широко используются статистические методы обработки данных, а также их графическое представление в виде пространственных полей распределения природных и техногенных радионуклидов в различных средах.
Основной целью мониторинга является выявление общих закономерностей поведения радионуклидов в окружающей среде, с прогнозированием развития ситуации на тот или иной период. Накопленный опыт статистической обработки больших массивов многолетних мониторинговых данных показал, что к вопросу о выявлении временных тенденций и, как следствие, прогнозирования дозовых нагрузок на окружающую среду и население следует подходить с осторожностью.
При большом объеме данных однотипных измерений, даже если каждое из них имеет большую погрешность, количество переходит в качество, что подтвердилось при обработке данных, получаемых от системы АСКРО. Было установлено, что интегральный радиационный параметр - мощность эквивалентной дозы гамма-излучения, отражающий состояние естественного атмосферного радиационного фона Москвы и Подмосковья, подвержен колебаниям с четко выраженной периодичностью.
Прежде всего, это сезонные колебания, с повышением уровня в летний период, и понижением в зимнее время, хорошо описываемые параболой, которые наиболее выражены на датчиках, расположенных в Подмосковье и на периферии Москвы (двойная амплитуда колебаний достигает на отдельных датчиках 0,06 мкЗв/ч). В центре города такой четкой периодичности не наблюдается, по-видимому, в силу большей постоянной запыленности воздуха взвесью почвенных частиц с присущими им природными и техногенными радионуклидами. Тем не менее, даже для усредненных по всей Москве данных, такая сезонная периодичность проявляется с двойной амплитудой 0,015 - 0,02 мкЗв/ч.
Кроме того, обнаружены четко выраженные длиннопериодные колебания среднесуточного фона, периодичность которых составляет 7 - 8 лет, и амплитуда примерно в два раза меньше амплитуды сезонных колебаний, природу которых необходимо выяснять.
Попытка сопоставления данных системы АСКРО с дискретными данными измерений радиационных параметров от других объектов радиационного мониторинга, ограничивается периодичностью отбора проб окружающей среды. Наиболее подходящими для сопоставления разноплановых данных являются данные по радионуклидному составу проб, отбираемых примерно в тех же местах Москвы из приземного слоя атмосферы с помощью воздухофильтрующей установки "Тайфун" (фильтрующий элемент - фильтр Петрянова ФПП-15-1.5 с еженедельной сменой).
Производилось сопоставление данных за период с декабря 2003 по март 2005 года, которое показало статистически значимую корреляцию МЭД с объемной активностью радионуклидов естественного происхождения 7Be (r = 0,47), 40K (r = 0,39), 212Pb (r = 0,59). Измерения объемной активности проведено аппаратно-программным гамма-спектрометрическим комплексом Genie-2000 с детектором на основе кристалла из сверхчистого германия.
Малый срок сопоставляемых наблюдений позволяет отметить существование только сезонных колебаний содержания радионукдидов в пробах атмосферного воздуха, но можно предполагать, что для них должны прослеживаться и длиннопериодные колебания. Кроме того, нельзя отрицать отсутствие длиннопериодных колебаний радиационных параметров и в других средах.
В связи с этим встает вопрос о правомерности прогнозирования изменения радиационных параметров, а следовательно, и дозовой нагрузки населения, даже если в качестве исходных данных берутся статистически представимые наблюдения за длительный срок, составляющий 3 - 4 года, и совершенно недопустимо, если речь идет об экологическом мониторинге, для получения долгосрочных прогнозов использовать временные отрезки, длительностью менее года.
Библиографическая ссылка
Соболев А.И., Тихомиров В.А., Вербова Л.Ф., Митронова Ю.Н., Жунов И.К. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ РАДИАЦИОННО – ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА МОСКВЫ // Современные проблемы науки и образования. – 2005. – № 2. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=1516 (дата обращения: 20.04.2024).