Экологические проблемы радиоактивного и химического загрязнения окружающей среды и безопасность населения в крупных промышленных регионах: На примере Московской области

Актуальность проблемы. Современный период развития общества характеризуется все более нарастающими противоречиями между человеком и окружающей его средой. Уровень антропогенных нагрузок в ряде регионов приближается к критическим отметкам. В Российской Федерации ежегодно возникает более тысячи чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, в результате которых количество пострадавших исчисляется десятками тысяч человек, а материальный ущерб составляет миллиарды рублей. Сохраняется устойчивая тенденция возрастания масштабов техногенных катастроф и тяжести их последствий, что обоснованно заставляет рассматривать их как серьезную угрозу безопасности личности, общества и окружающей среды, а также стабильности развития экономики страны.

Проблемы крупных промышленных регионов обусловлены концентрацией промышленности, энергетики, транспортных коммуникаций и других отраслей экономики, которые являются не только потенциальными источниками крупных аварий и катастроф, но и источниками постоянного техногенного воздействия радиационных и химических факторов на население и окружающую среду. Различия субъектов Российской Федерации в экономической, природно-климатической, социально-демографической и других сферах не позволяют унифицировать решение проблем предупреждения чрезвычайных ситуаций, снижения рисков и смягчения последствий для всех регионов и в целом для страны. Проблемы загрязнения окружающей среды и его влияния на здоровье населения должны решаться с учетом региональных особенностей территорий на основании единого методологического подхода к оценке последствий техногенного воздействия. Принятие управленческих решений по предупреждению чрезвычайных ситуаций и смягчению их последствий невозможно без комплексной системы наблюдений, оценки и прогноза последствий воздействия источников загрязнения и опасностей природного характера, состояния окружающей среды и здоровья населения.

Разработка методологических основ мониторинга окружающей среды начинает активно развиваться в восьмидесятых годах двадцатого столетия, когда была накоплена информация о воздействии радиационных и химических факторов на экологические системы и человека 90, 101,133, 137,149/. Необходимость разработки систем мониторинга была вызвана усилением радиационной и химической нагрузки на природные и аграрные экосистемы. В связи с этим разработаны принципы радиационного мониторинга почвенно-растительного покрова /7, 268/, обоснована система радиоэкологического мониторинга в кормопроизводстве и животноводстве /127,128/, а также мониторинга загрязняющих веществ в промышленно-селитебных агломерациях. Вместе с тем, мониторинг чрезвычайных ситуаций только начинает развиваться и требует дополнительных исследований.

Существующие в настоящее время системы мониторинга являются узко ведомственными, получаемая информация комплексно не анализируется и не в полной мере используется в целях предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. В основном мониторинг ведется для отдельных подсистем или факторов воздействия. Традиционная система организации контроля природных сред наследует методические подходы гидрометеорологии — динамическое изучение загрязнения по редкой сети постов и створов с последующим математическим моделированием потоков веществ и ореолов загрязнения. Для расчета рисков и управления безопасностью на территории области требуется комплексный анализ данных мониторинга и прогноз состояния по всем видам опасностей природного и техногенного характера. Разработка региональной системы мониторинга, включающей наблюдение за источниками загрязнения, состоянием окружающей среды и здоровьем населения является основой регулирования ситуации в крупных промышленных регионах.

Прогнозирование радиохемоэкологической обстановки, а также разработка комплекса мероприятий по ее улучшению, должны базироваться на анализе особенностей миграции радионуклидов и химических поллютантов в природных и аграрных экосистемах и оценке значимости различных факторов, влияющих на их поведение. Миграция радионуклидов и химических токсикантов в экосистемах определяется как протеканием естественных биогеохимических процессов в почвах, так и модифицирующим влиянием применяемых в сельском хозяйстве агрохимических и агротехнических мероприятий. Степень влияния этих процессов зависит от почвенно-климатических условий и зональных особенностей ведения сельского хозяйства. Оценка значимости этих факторов и получение количественных параметров миграции радионуклидов и химических поллютантов возможны при проведении длительных наблюдений на базе системы комплексного регионального мониторинга.

В связи с многообразием почвенно-климатических условий, спецификой ведения сельского хозяйства, особенностями пищевого рациона населения критические звенья сельскохозяйственных цепочек могут различаться для разных регионов страны и даже районов области. Поступление радионуклидов и химических поллютантов в организм человека с сельскохозяйственной продукцией может играть важную роль в формировании риска снижения средней ожидаемой продолжительности предстоящей жизни.

В течение последних десятилетий выполнены фундаментальные исследования по изучению поведения радиоактивных веществ в окружающей среде. В условиях глобальных выпадений и использования искусственных источников облучения изучены основные закономерности миграции радионуклидов в природных и аграрных экосистемах, а также действие излучения на критические компоненты биоценозов и человека /3, 10, 81, 115, 127, 128, 196, 272, 282, 314, 341, 346, 349/. Авария на Чернобыльской АЭС, приведшая к крупномасштабному загрязнению природных и аграрных экосистем, предопределила необходимость организации дополнительных комплексных исследований, направленных на изучение поведения радионуклидов в условиях разнообразия природно-климатических условий с целью прогнозирования возможных радиологических ситуаций.

Теоретические основы геохимии окружающей среды выполнены в пионерских трудах В. И. Вернадского и А. П. Виноградова /23−25/ и продолжены их учениками по изучению загрязнения окружающей среды, как процесса миграции химических элементов /52, 83,202,240/. Наблюдаемая в последние десятилетия концентрация промышленности на локальных территориях наносит непоправимый ущерб экосистемам и определяет необходимость проведения экологических исследований во всех природных средах.

Обязательным условием устойчивого развития общества является безопасность человека и окружающей среды, их защищенность от воздействия техногенных (в особенности радиационных и химических), природных и социальных факторов /30/. Предупреждение чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, ликвидация их последствий, максимальное снижение масштабов потерь и ущерба, наносимых стихийными бедствиями и техногенными катастрофами является общегосударственной проблемой, решение которой основывается на реализации законов Российской Федерации «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (1995), «О радиационной безопасности» (1996) и «О промышленной безопасности» (1997).

В мировом сообществе, особенно в странах с развитой экономикой, начиная с 80-х годов произошла смена акцентов государственной политики в сторону решения задач по снижению природных и техногенных рисков, смягчению последствий чрезвычайных ситуаций. Приоритетное значение приобретает необходимость формирования региональной политики, определяющей цели, методы, средства и организационные формы решения задач по радиохемоэколо-гическому нормированию снижению рисков, смягчению последствий чрезвычайных ситуаций.

В связи с этим актуальной задачей является разработка региональных концепций гражданской безопасности населения в условиях техногенеза с основополагающими принципами обеспечения техногенной (включая радиационную и химическую) и экологической безопасности, а также учетом различий природнои агроклиматических условий, развития селитебно-промышленных агломераций и сельскохозяйственного производства, характера эколого-хозяйственного зонирования и уровней природной, техногенной и экологической нагрузки на человека, природные среды и сообщества живых организмов.

Работа выполнена в рамках ГНТП России «Безопасность» /235/ и Региональной программы «Оздоровление радиационной обстановки Московской области» /278/.

Цель исследования. Комплексное изучение радиохемоэкологической обстановки, разработка методологии оценки воздействия радиоактивного и химического загрязнения на окружающую среду и концепции безопасности населения в крупных промышленных регионах.

Задачи исследования:

— разработка методологического подхода оценки последствий радиоактивного и химического загрязнения для окружающей среды и населения;

— разработка принципов и организационной структуры регионального мониторинга, рассматривающего как единую систему источники воздействия, состояние окружающей среды и здоровье населения;

— классификация источников техногенного воздействия на окружающую среду и население;

— комплексная оценка радиохемоэкологического состояния территории Московской области;

— определение параметров миграции радионуклидов и тяжелых металлов в природных и аграрных экосистемах с учетом природно-сельскохозяйственного районирования территории области;

— санитарно-гигиеническая оценка содержания радионуклидов и тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции, получаемой на территории области;

— прогноз предельно-допустимых уровней загрязнения почв сельскохозяйственных угодий радиоактивными и химическими веществами;

— оценка вклада сельскохозяйственной продукции, производимой в различных природ-но-сельскохозяйственных районах области, в облучение населения;

— оценка техногенного риска и риска для здоровья населения от источников загрязнения атмосферного воздуха (на примере отдельно взятого промышленного центра);

— разработка концепции гражданской безопасности Московской области.

Теоретическая значимость и научная новизна исследований. Разработан методологический подход оценки последствий радиоактивного и химического загрязнения для населения и окружающей среды крупного промышленного региона, который является теоретической базой для организации системы регионального мониторинга и подготовки мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Предложено использование комплекса экологических, санитарно-гигиенических критериев и методологии оценки рисков для принятия решений по снижению техногенного воздействия на человека и окружающую среду. Разработана концепция гражданской безопасности Московской области.

Впервые дана комплексная оценка воздействия радиационного и химического факторов на окружающую среду и население промышленного региона (экологическая оценка, санитарногигиеническая оценка, оценка риска потенциально опасных предприятий и риска для здоровья населения, проживающего в условиях современного техногенеза). Проведено комплексное ра-диохемоэкологическое обследование сельскохозяйственных угодий и оценены основные пути миграции радионуклидов и тяжелых металлов по пищевым цепочкам. Изучены особенности поведения радионуклидов и химических поллютантов в природных и аграрных экосистемах с учетом ландшафтных условий, почвенных характеристик и биологических особенностей растений. Показано, что поведение радионуклидов в агроэкосистемах определяется как протеканием естественных биогеохимических процессов в почвах, так и модифицирующим влиянием проводимых в сельском хозяйстве агрохимических мероприятий. Получены количественные параметры накопления радионуклидов и химических поллютантов в основных звеньях пищевых цепочек с учетом природно-сельскохозяйственного районирования Московской области. Впервые дана сравнительная оценка поведения радионуклидов и тяжелых металлов в различных почвен-но-климатических зонах, на основании которой выделены критические агроэкосистемы и типы почв в условиях радиоактивного и химического загрязнения территории.

Проведена оценка риска для населения, проживающего в зоне воздействия аварийно химически опасных объектов, источников регламентированного загрязнения атмосферного воздуха и разработаны основы управления безопасностью и риском на региональном уровне.

Практическая значимость результатов исследований. Разработана система комплексного регионального мониторинга, его организационная структура и этапы создания на территории Московской области. Разработана классификация источников и факторов техногенного воздействия на окружающую среду и население. Результаты исследований являются практической базой для оценки рисков при регламентированном техногенном воздействии и в аварийных ситуациях, а также для оценки доз облучения населения в условиях возможного радиоактивного загрязнения различных природно-сельскохозяйственных районов области.

Результаты исследований применяются в практике работы органов законодательной и исполнительной власти Московской области при планировании мероприятий предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также при подготовке нормативных правовых и распорядительных документов: «Правила застройки городов, поселков городского типа, сельских населенных пунктов, других поселений и рекреационных комплексов Московской области» (1996 г) — «Порядок сбыта, хранения, транспортировки и использования веществ и отходов опасных для населения и среды обитания в Московской области» (1996 г) — «О выполнении требований безопасности на химических и радиационных объектах Московской области и усилении мер, направленных на предупреждение чрезвычайных ситуаций» (1995 г) — «О создании Московской областной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (1996 г) — «О введении в действие положения о взаимодействии госу9 дарственных надзорных и контрольных органов по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (1999 г). Материалы диссертации были использованы при разработке.

Концепции социально-экономического развития Московской области на 1997;2005 годы" ,.

Концепции радиационной безопасности Московской области" и Государственной региональной программы «Радиационная безопасность Московской области на 1999;2005 годы» .

Положения, выносимые на защиту.

1. Методологический подход оценки последствий воздействия техногенных источников и факторов на население и природную среду Московского региона.

2. Принципы организации и этапы создания системы комплексного регионального мониторинга на территории Московской области.

3. Классификация источников техногенного воздействия на окружающую среду и население.

4. Оценка радиохемоэкологического состояния территории Московской области.

5. Параметры миграции радионуклидов и тяжелых металлов в природных и аграрных экосистемах различных природно-сельскохозяйственных районов Московской области.

6. Санитарно-гигиеническая оценка поступления радионуклидов в организм человека с пищевым рационом в различных природно-сельскохозяйственных районах области и прогноз поступления радионуклидов в случае радиоактивного загрязнения территории.

7. Оценка доз внутреннего облучения населения за счет сельскохозяйственной продукции, производимой на территории Московской области.

8. Методологические основы оценки техногенного риска и риска для здоровья населения от источников загрязнения атмосферного воздуха.

9. Концепция гражданской безопасности Московской области.

ВЫВОДЫ.

1. Разработан методологический подход оценки воздействия радиоактивного и химического загрязнения на окружающую среду и человека, основанный на комплексе экологических, санитарно-гигиенических и социально-экономических критериев, что позволяет при использовании результатов комплексной оценки принимать обоснованные решения по предупреждению чрезвычайных ситуаций и смягчению их последствий.

2. Разработана концепция регионального мониторинга, рассматривающая в единой системе источники воздействия, состояние окружающей среды и здоровья населения, что дает возможность осуществлять сбор информации о радиоактивном и химическом загрязнении, необходимой для прогнозирования возможных чрезвычайных ситуаций, их предупреждения и ликвидации последствий. Определены цели, задачи, организационная структура и этапы создания комплексного регионального мониторинга.

3. На основании анализа информации, полученной в результате мониторинга источников природного и техногенного воздействия на территории Московской области, проведено ранжирование территории области по степени их воздействия на природные среды, про-мышленно-селитебные агломерации и сельскохозяйственные угодья. Установлены радиа-ционнои химически опасные объекты, оказывающие наибольшее влияние на окружающую среду и население. Среди источников постоянного регламентированного воздействия на окружающую среду выявлены отраслевые звенья и объекты, вносящие наибольший вклад в загрязнение окружающей среды Московской области. Разработана классификация источников техногенного воздействия на окружающую среду и население.

4. Проведено комплексное радиохемоэкологическое обследование территории Московской области, результаты которого показали, что наибольшему техногенному прессу подвергаются восточные и юго-восточные территории области, прилегающие к г. Москве. По показателям плотности загрязнения почв радиоактивными веществами, суммарной концентрации тяжелых металлов в атмосфере, почве и донных осадках, а также суммарному показателю загрязнения водной поверхности выделены территории с относительно удовлетворительной, напряженной, критической, кризисной и катастрофической экологической обстановкой.

5. В результате радиоэкологического обследования территории области установлена удовлетворительная обстановка. Плотность загрязнения почв искусственными радионуклидами, в основном, обусловлена глобальными выпадениями и составляет для пахотных угодий по шСз в среднем — 1,7 кБк/м2, для 90Бг 0,7 кБк/м2. Наибольшая плотность загрязнения по 137Сз превышает фоновые значения более, чем в 5 раз, и обусловлена Чернобыльскими выпадениями.

Выявлено более 200 локальных участков радиоактивного загрязнения. Наибольшее количество обнаруженных и дезактивированных аномальных участков находится в Ногинском (20), Подольском (15), Мытищинском (10) районах, среди элементов загрязнителей преобладают: цезий-137 (39%), радий-226 (26%) и уран-235 (19%).

6. Техногенное загрязнение почв природных экосистем и сельскохозяйственных угодий области, оценено как незначительное. Неблагополучная обстановка складывается в хозяйствах, расположенных в черте городской застройки и в непосредственной близости от промышленных предприятий. Превышение ПДК в почвах сельскохозяйственных угодий обнаружено по Ъп, РЬ и Си. Установлено интенсивное загрязнение почвенного покрова промышленных городов области (Химки, Долгопрудный, Мытищи, Балашиха, Люберцы и др). Почвы этих городов от 30% (г. Химки) до 85% (г. Люберцы) имеют среднюю, сильную и ураганную (до 2500 СПК) степень загрязнения химическими элементами, повторяя при этом контуры полей аномальных концентраций тяжелых металлов в твердой фазе атмосферных выпадений. Для каждого города характерна своя, вполне определенная ассоциация химических загрязнителей. Основные компоненты загрязнения — это: свинец, цинк, серебро, вольфрам, олово, ртуть, никель и другие. У.

7. Загрязнение поверхностных вод оценивается как критическое и кризисное и распространяется практически по всей территории водосборного бассейна. Выделены крупные ореолы загрязнения поверхностных вод токсичными химическими элементами бассейнов рек Дубна, Поля, Шоша, Истра, Сходня, Клязьма, Москва, Пахра, Северка и Коломенка с СПЗ от 16,5 до 31,2 ПДК. Загрязнение токсичными элементами донных осадков приурочено, в основном, к селитебно-промышленным агломерациям. Максимальных значений СПЗ достигает в Клязьминском (2337 Кк) и Московском (2539 Кк) бассейнах.

8. Выявлены ореолы загрязнения почв пестицидами, которые имеют локальный характер распределения, что объясняется неравномерным размещением сельхозугодий на территории области. В донных осадках, как наиболее консервативной среде, преобладают процессы аккумуляции отдельных видов наиболее долгоживущих пестицидов, что приводит к появлению высокоинтенсивных аномалий. Совокупные концентрации пестицидов достигают десятков, а в отдельных случаях и сотен ПДК. Основными загрязнителями являются симм-триазин, ДДТ, реже ДДЕ, ГХЦГ, трефлан и рамрод.

9. Установлены региональные параметры поведения радионуклидов в природных и аграрных экосистемах в зависимости от почвенно-климатических условий и вида растительности. В луговых биоценозах КП 137Сз в травостой варьируют от 0,9 до 10,1 (Бк/кг)/(кБк/м 2) в зависимости от типа луга, режима его увлажнения и почвенных характеристик, коэффипл 1 ¦уп циенты перехода 8 г в 1,3−3,9 раза выше, чем для Се. Видовые различия накопления 908 г и шСз сельскохозяйственными культурами составляют 2,5−9,0 и 1,1- 6,3 раза соответственно. В зависимости от почвенных характеристик КП 137Сб для одного и того же вида культур различаются в 1,9−22 раза. Максимальные его значения установлены для торфяных и дерново-подзолистых почв легкого механического состава, а минимальные — для подзолистых почв тяжелого механического состава и черноземов. КП 908 г выше в 1,4 — 6,5.

— i «>П раза, чем Се.

10. Определены количественные показатели перехода 137Сз из рациона сельскохозяйственных животных в молоко для различных агроклиматических зон (0,5 — 1,6%). Мини.

1 ^ малыше КП Сэ определены для пастбищ на черноземах, а максимальные — на подзолистой болотно-слоистой почве. Установлены различия в поступлении радионуклидов с рационом животным в стойловый и пастбищный период, что обусловлено попаданием почвенных частиц в организм животных на пастбище.

11. Установлен вклад продуктов питания в поступление радионуклидов с рационом для различных природно-сельскохозяйственных районов. Различия суммарного поступления 137Сз и 908 г в рацион населения с продуктами питания составляют 6,3 и 2,1 раза соответст.

137 венно. Основное поступление Се в организм человека связано с потреблением молока, картофеля и мяса, вклад которых, составляет более 75% от суммарного поступления Сб. Вклад картофеля варьирует от 11,8 до 28,8%, капусты — 10,7 -14,5 и хлеба — 7,5 — 10,2%. В ряде районов (Северный, Северо-западный, Восточный) поступление 137Сз в организм человека с грибами и ягодами сопоставимо с вкладом овощной продукции.

12. Дозы внутреннего облучения населения за счет потребления сельскохозяйственной продукции, получаемой в различных районах области варьируют от 3,7 до 11,2 мкЗв. Изменением состава рациона можно снизить поступление радионуклидов с продуктами питания и, следовательно, дозовой нагрузки. На территориях с преобладанием почв тяжелого механического состава, вклад внутреннего облучения в суммарную дозовую нагрузку незначителен, а на торфяных почвах — он в 1,5 раза превышает внешнее облучение. На торфяных и дерново-подзолистых почвах легкого механического состава эффективного снижения дозовых нагрузок можно добиться при параллельном проведением защитных мероприятий от воздействия как внешнего, так и внутреннего облучения. На территориях с преобладанием высокоплодородных серых лесных и черноземных почв, а также дерново-подзолистых почв тяжелосуглинистого механического состава предпочтение должно отдаваться мероприятиям, направленным на снижение доз внешнего облучения.

13. Установлены критические типы почв для ведения сельскохозяйственного производст.

147 ОЛ ва на территории, загрязненной Се или Бг. Максимальная плотность радиоактивного ол загрязнения Бг для дерново-подзолистых почв легкого механического состава не должна превышать 120 кБк/м 2, а для черноземов и дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв 350−400 кБк/м2. Для 137Сб максимально значимая плотность загрязнения сельскохол зяйственных угодий составляет соответственно 170 и 1140 кБк/м .

Минимально значимый уровень плотности загрязнения сельскохозяйственных угодий Московской области 137Сз, соответствующий уровню исследований, может варьировать от 6−20 кБк/м2 на территориях с преобладанием торфяных почв и до 15−45 кБк/м2 на территориях, в почвенном покрове которых представлены черноземы, серые лесные почвы и тяжелосуглинистыми дерново-подзолистыми почвами. Уровни загрязнения сельскохозяйственных угодий шСв, соответствующие уровню вмешательства, превышают, соответственно, 20 и 45 кБк/м2. Минимально значимые уровни загрязнения сельскохозяйственных угодий 908 г соответствующие уровню вмешательства, превышают 15 кБк/м2 для легких почв и 60 кБк/м2 — для почв тяжелого механического состава.

14. Установлено несоответствие действующих ПДК тяжелых металлов в почве и критических их концентраций, полученных в натурных условиях. На дерново-подзолистых почвах легкого механического состава при соблюдении ПДК в почве не будет обеспечена безопасность получения качественной сельскохозяйственной продукции. При корректной экологической оценке ситуации необходимо учитывать региональные особенности поведения токсикантов и специфику почвенно-климатических условий (разработать региональные нормативы предельного содержания химических элементов для выделенной критической группы почв).

15. Рассчитан суммарный годовой популяционный риск (на примере г. Клин) от воздействия канцерогенных веществ, выбрасываемых предприятиями города, который составляет 7,6×10″ 5, при этом, вклад двух предприятий города составляет 50%. От взвешенных веществ в атмосферном воздухе ожидается около 93×10″ 5 дополнительных случаев смерти в год и на 87% обусловлено выбросами одного предприятия. Риск потенциального техногенного воздействия (в случае аварийных ситуаций на химически и взрыво-пожароопасных объектах) оценен на уровне 1,7−3,9×10″ 5.

16. Разработана концепция безопасности проживания населения Московской области в условиях современного техногенеза. Определены основные региональные принципы радиационной, химической и экологической безопасности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Московская область по своему геополитическому, экономическому и интеллектуальному потенциалу, развитию инфраструктуры является уникальным регионом России. Крупные промышленные центры региона (Подольский, Орехово-Зуевский, Люберецкий, Мытищинский, Балашихинский, Серпуховский и другие) с высокоразвитой промышленностью и энергетикой, плотной сетью транспортно-эенргетических коммуникаций и интенсивным сельскохозяйственным производством наряду с обеспечением благосостояния населения являются источниками повышенной опасности и даже в режиме нормального функционирования объектов экономики оказывают значительное техногенное воздействие на человека и окружающую природную среду. Кроме того, на экологическую обстановку в Московской области оказывает многофакторное влияние еще более мощный про-мьшшенно-энергетический комплекс г. Москвы.

Развитие крупных промышленно-селитебных агломераций сопровождается необходимостью решения проблем обеспечения безопасности при регламентированном загрязнении окружающей среды и в случае возникновения чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах экономики, а также оценки последствий воздействия радиоактивного и химического загрязнения на человека и окружающую среду. Особую остроту проблемы техногенной и экологической безопасности приобрели в последнее десятилетие, когда прекратилось обновление в значительной степени устаревшего оборудования и основных производственных фондов опасных производственных объектов, повлекшие за собой возникновение чрезвычайных ситуаций различной тяжести и последствий для населения и окружающей среды.

В целях принятия обоснованных управленческих решений для предупреждения чрезвычайных ситуаций и смягчения их последствий разработана концепция комплексного регионального мониторинга, включающая в себя единую систему наблюдений за источниками опасности, окружающей средой и здоровьем человека. Обоснованы необходимость его проведения и методологический подход, цели, задачи, границы и уровни мониторинга, основные элементы организационной структуры и этапы проведения. Сбор мониторинговой информации сопровождается созданием банков данных и банков знаний в наблюдаемой предметной области, а также визуализацией получаемых обобщенных данных посредством геоинформационного программного комплекса.

Одно из ведущих мест в системе комплексной оценки воздействия на человека и окружающую природную среду в крупном промышленном регионе занимает мониторинг источников опасных процессов и явлений техногенного и природного характера, а также источников постоянного регламентированного воздействия на окружающую среду и население. Получение исчерпывающей информации о характере и степени их воздействия на человека и окружаю-щую природную среду дает возможность органам, специально уполномоченным для принятия управленческих решений применять адекватные меры по предупреждению чрезвычайных ситуаций и смягчению их последствий. На основе анализа данных об источниках техногенного воздействия проведена их классификация. Все техногенные источники опасности разделены на две группы: потенциально опасные (опасность представляют при возникновении аварийных и чрезвычайных ситуаций) и постоянного регламентированного воздействия (выбросы и сбросы загрязняющих веществ в окружающую среду и физическое воздействие в виде шума, вибрации, электромагнитных и ионизирующих излучений). В свою очередь, потенциально опасные объекты классифицированы по видам воздействия (радиационно-, биологическии химически опасные, взрыво-, пожароопасные и гидродинамические), а объекты регламентированного воздействия по видам функциональной деятельности (промышленность, энергетика, транспорт, сельское и коммунальное хозяйство, воинские части и другие закрытые территории).

Серьезную опасность для здоровья населения представляют стационарные источники загрязнения окружающей среды. В 1997 г. общая мощность выброса вредных веществ в атмосферу предприятиями области составила 468,8 тыс.т. Валовые выбросы от автотранспортных средств сравнимы с выбросами от промышленных предприятий, а в ряде случаев даже превышают последние (г. г. Балашиха, Люберцы, Сергиев Посад, Мытищи, Климовск, Ногинск и др.). Отведение сточных вод в Московской области в 1997 г. осуществлялось от предприятий и объектов коммунального хозяйства в количестве 4085,5 л о тыс. м /сут, из которых 1805,74 м /сут. загрязненных, недостаточно очищенных и 51,42 м3/сут. вообще без очистки. Ежегодно в области образуется более 2,5 млн. т промышленных (из них 1 класса опасности более 200 тыс. т) и 10 млн. м2 твердых бытовых отходов. Кроме того, около 4 млн. т промышленных (из них 55,2 тыс. т токсичных) и более 12 млн. м3 твердых бытовых отходов вывозит на территорию области г. Москва.

Радиационно-экологические исследования, проведенные в 1995;1998 г. г. показали, что общая радиационная обстановка на территории Московской области остается нормальной. Содержание естественных радионуклидов в почвах соответствует их кларковым значениям. Содержание искусственных радионуклидов 908 г и 137Сз обусловлено, в л основном, глобальными выпадениями и составляет в среднем по области 0,7 и 1,7 кБк/м.

137 соответственно. Максимальная плотность загрязнения по Сэ, зарегистрированная на сельскохозяйственных угодьях совхоза «Южный» Серебряно-Прудского района, превышает фоновые значения более, чем в 5 раз и обусловлена чернобыльскими выпадениями.

Широкое использование источников ионизирующих излучений (ИИИ) неоправданно высокой активности без достаточно налаженного учета и контроля со стороны административных органов привело к образованию в окрестностях предприятий, работающих с ИИИ значительного количества локальных участков радиоактивного загрязнения. Всего к настоящему времени на территории Московской области их выявлено более 200. По общему количеству обнаруженных и дезактивированных локальных участков лидируют районы: Ногинский — 20, Подольский — 15, Мытищинский — 10. Наиболее распространенными нуклидами в составе аномалий по частоте обнаружения являются цезий-137 (39%), радий-226 (26%), уран-235 (19%).

Для Московской области весьма актуальными оказались радиоэкологические проблемы повышенной природной радиоактивности на фосфоритных площадях (обогащение подземных вод ураном, радием и радоном, и повышенное содержание радона в зданиях, построенных на этих площадях), а также использования предприятиями области сырья с повышенным содержанием естественных радионуклидов (в основном циркониевые и ло-паритовые концентраты), что ведет к загрязнению окружающей среды за счет неизбежных потерь сырья сыпучей структуры. Изученность загрязнения территории области радиоактивными веществами остается низкой (удовлетворительно изучено не более 15% территории). При крупномасштабных радиоэкологических исследованиях следует ожидать обнаружение значительного количества локальных участков аномального радиоактивного загрязнения территории области, в основном, на закрытых территориях.

Для унификации степени экологического неблагополучия территории принят показатель концентрации (СПК), характеризующий суммарный эффект группы элементов, входящих в состав полиэлементных аномалий и принята классификация уровней опасности загрязнения природной среды в соответствии с «Критериями оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия» .

Повышенные концентрации тяжелых металлов в твердой фазе снеговых выпадений (чутком индикаторе загрязнения приземной атмосферы, который депонирует загрязнители и отражает основные тенденции их распределения вокруг источников пылегазовыбросов) отмечены, в основном, на городских территориях. Интегральная оценка комплексного загрязнения приземной атмосферы отвечает удовлетворительному состоянию для 70% территории области, в первую очередь ее западной и юго-восточной части. Неблагоприятная обстановка наблюдается в районах лесопаркового защитного пояса. Наиболее крупные очаги загрязнения выявлены в Люберцах, Балашихе, Лыткарино, Мытищах, Подольске и некоторых других. Для твердой фазы снеговых выпадений характерны никель, ванадий, олово, молибден, вольфрам, серебро, свинец, хром, кобальт, цинк, медь.

Превышение нормативов предельно допустимых концентраций (ПДК) в почвах природных ландшафтов не установлено. Значения суммарного показателя концентрации (СПК) больше 8 единиц, соответствующие напряженной экологической обстановке установлены на обрамлении промышленных территорий, а СПК от 16 и более единиц (критическая, кризисная и катастрофическая экологическая обстановка) выявлены в пределах промышленно-селитебных агломераций к востоку и югу от столицы. Основные компоненты техногенного загрязнения — это, в первую очередь, элементы, участвующие в производственных процессах и, соответственно, в атмосферных выбросах промышленных предприятий: свинец, цинк, серебро, вольфрам, ртуть, никель и некоторые другие.

Загрязнение поверхностных вод токсичными химическими элементами 1 и 2 класса опасности имеет региональный характер. Напряженная экологическая ситуация (СПЗ 1−2 ПДК) отмечается в отдельных водотоках центральной части территории и имеет большее распространение в пределах Мещерской низменности. Критическая и кризисная экологическая обстановка (СПЗ 2−10 ПДК) развита практически на всей территории. Выделяется несколько крупных ореолов загрязнения поверхностных вод токсичными химическими элементами с величинами СПЗ от 16,5 (Шошинский ореол) до 31,2 ПДК (Клязьминско-Московский). Повсеместно выделяются локальные аномалии, тяготеющие к промышленным центрам Московской области (Клин, Наро-Фоминск, Серпухов, Кашира, Зарайск, Серебряные Пруды и др.) Ответственны за загрязнение элементы 1 класса опасности: бериллий 2−6 ПДК), галлий (5−12 ПДК) — 2 класса опасности: алюминий (1,6 — 19,2), барий (2,1 -12,3), кремний (2,0 — 4,6).

Установлены высокие уровни загрязнения токсичными элементами донных осадков, которые приурочены, в основном, к промышленно-селитебным агломерациям и характеризуются катастрофическими и ураганными уровнями. За загрязнения ответственны элементы: 1 класса гигиенической опасности — мышьяк, бериллий, ртуть, селен, кадмий, свинец, цинк- 2 класса гигиенической опасности — хром, кобальт, молибден, никель, медь, сурьма- 3 класса гигиенической опасности — барий, вольфрам, марганец, стронций, ванадий. Максимальных значений СПЗ достигает в Клязьминском (2337) и Московском (2539) бассейнах.

В связи с большим набором элементов загрязнителей, распространенных во всех средах, для оценки состояния промышленно-селитебных агломераций, природных сред и сельскохозяйственных угодий предложено использование геоинформационной технологии с построением экологических карт. Оценка экологического состояния территории и эколого-геохимическое состояние компонентов природной среды проведено с учетом загрязнения природных сред токсичными элементами по величине СПК, радионуклидамипо плотности распределения Сэ137, пестицидами — по величине СПЗ (суммарного показателя загрязнения), органическими соединениями — по превышению над ПДК, выделяя при этом в каждой природной среде, уровни загрязнения от допустимого до чрезвычайно опасного.

В результате радиохемоэкологического обследования выделены территории с относительно удовлетворительной, напряженной, критической, кризисной и катастрофической экологической обстановкой.

Для определенных групп загрязнителей окружающей среды (токсичные химические элементы, пестициды, гербициды, радионуклиды) разработаны критерии степени опасности воздействия на окружающую среду. Но при попадании на одну территорию разных групп загрязнителей критерии степени опасности их совокупного нахождения не определены. Используя оценочную шкалу опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (СПЗ) от фонового через допустимый, умеренно опасный, опасный до чрезвычайно опасного каждому из этих уровней присвоена бальная система для сравнения с другими аналогичными видами информации. В результате, при совмещении карт с интегральной информацией по каждой из групп загрязнителей, можно определить суммарный уровень опасности, который вычисляется как арифметическая сумма количества баллов по всем видам загрязнения. При наложении разных уровней опасности друг на друга общий уровень такой опасности, естественно, будет возрастать. Определение шкалы уровней опасности комплексного загрязнения почв в относительных баллах позволяет характеризовать общий уровень опасности от фонового до чрезвычайно опасного.

Оценка последствий загрязнения природных и аграрных экосистем радиоактивными и химическими веществами может проводиться на основании различных критериев. С одной стороны, возможно использование экологических критериев, в частности комплексных показателей загрязнения, которые позволяют оценить загрязнение различными видами токсикантов. С другой стороны, используются санитарно-гигиенические нормативы для оценки качества и безопасности продукции, так как природные и аграрные экосистемы являются источником продуктов питания для населения. Кроме того, при радиоактивном загрязнению используются дозовые критерии, в частности установленный НРБ-96 предел дозы в 1 мЗв/год. Эти критерии позволяют учесть характер и степень загрязнения тех или иных компонентов экосистем.

Установлены региональные параметры поведения радионуклидов в природных и аграрных экосистемах в зависимости от почвенно-климатических условий и вида растительности. В луговых биоценозах КП шСз в травостой варьируют от 0,9 до 10,1 (Бк/кг) / (кБк/м 2) в зависимости от типа луга, режима его увлажнения и почвенных характеристик, коэффициенты перехода 908 г в 1,3−3,9 раза выше, чем для 137Сб. Видовые различия накопления 90Бг и 137Сз сельскохозяйственными культурами составляют 2,5−9,0 и 1,1- 6,3 раза.

137 соответственно. В зависимости от почвенных характеристик КП Се для одного и того же вида культур различаются в 1,9 — 22 раза. Максимальные его значения установлены для торфяных и дерново-подзолистых почв легкого механического состава, а минимальныедля подзолистых почв тяжелого механического состава и черноземов. КП 908 г выше в 1,4 -6,5 раза, чем 137Сз.

Определены количественные показатели перехода 137Сб из рациона сельскохозяйственных животных в молоко для различных агроклиматических зон (0,5 — 1,6%). Минимальные КП 137Сз определены для пастбищ на черноземах, а максимальные — на подзолистой болотно-слоистой почве. Установлены различия в поступлении радионуклидов с рационом животным в стойловый и пастбищный период, что обусловлено попаданием почвенных частиц в организм животных на пастбище.

Установлен вклад продуктов питания в поступление радионуклидов с рационом для различных природно-сельскохозяйственных районов области. Различия суммарного поступления 137Св и 908 г в рацион населения с продуктами питания составляют 6,3 и 2Д раза соответственно. Основное поступление 137Сэ в организм человека связано с потреблением молока, картофеля и мяса, вклад которых, составляет более 75% от суммарного поступления 137Сз. Вклад картофеля варьирует от 11,8 до 28,8%, капусты — 10,7 -14,5 и хлеба — 7,5 — 10,2%. В ряде районов (Северный, Северо-западный, Восточный) поступление 137Сэ в организм человека с грибами и ягодами сопоставимо с вкладом овощной продукции.

Дозы внутреннего облучения населения за счет потребления сельскохозяйственной продукции, получаемой в различных районах области варьируют от 3,7 до 11,2 мкЗв, путем изменения состава рациона можно снижать поступление радионуклидов с продуктами питания и, следовательно, дозы облучения. Дозовая нагрузка для населения за счет внутреннего облучения существенно зависит от свойств почв. На территориях с преобладанием почв тяжелого механического состава, вклад внутреннего облучения в суммарную до-зовую нагрузку незначителен, а на торфяных почвах — он в 1,5 раза превышает внешнее облучение. На торфяных и дерново-подзолистых почвах легкого механического состава эффективного снижения дозовых нагрузок можно добиться при параллельном проведением защитных мероприятий от воздействия как внешнего, так и внутреннего облучения. На территориях с преобладанием высокоплодородных серых лесных и черноземных почв, а также дерново-подзолистых почв тяжелосуглинистого механического состава предпочтение должно отдаваться мероприятиям, направленным на снижение доз внешнего облучения.

Установлены критические типы почв для ведения сельскохозяйственного производства на территории, загрязненной137Сз или 908 г. Максимальная плотность радиоактивного загрязнения 90Бг для дерново-подзолистых почв легкого механического состава не должна превышать 120 кБк/м 2, а для черноземов и дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв 350−400 кБк/м2. Для 137Сз максимально значимая плотность загрязнения сельскохозяйственных угодий составляет соответственно 170 и 1140 кБк/м .

Минимально значимый уровень плотности загрязнения сельскохозяйственных угодий Московской области 137С8, соответствующий уровню исследований, может варьиро.

2 2 вать от 6−20 кБк/м на территориях с преобладанием торфяных почв и до 15−45 кБк/м на территориях, в почвенном покрове которых представлены черноземы, серые лесные почвы и тяжелосуглинистыми дерново-подзолистыми почвами. Уровни загрязнения сельскохозяйственных угодий 137Сз, соответствующие уровню вмешательства, превышают, соответственно, 20 и 45 кБк/м2. Минимально значимые уровни загрязнения сельскохозяйственных угодий 90Бг соответствующие уровню вмешательства, превышают 15 кБк/м2 для легких почв и 60 кБк/м2 — для почв тяжелого механического состава.

Установлено несоответствие действующих ПДК тяжелых металлов в почве и критических их концентраций, полученных в натурных условиях. На дерново-подзолистых почвах легкого механического состава при соблюдении ПДК в почве не будет обеспечена безопасность получения качественной сельскохозяйственной продукции. При корректной экологической оценке ситуации необходимо учитывать региональные особенности поведения токсикантов и специфику почвенно-климатических условий (разработать региональные нормативы предельного содержания химических элементов для выделенной критической группы почв).

Выполненная работа по оценке риска для здоровья от выбросов взвешенных частиц позволила определить реальный ущерб здоровью населения конкретного города и выработать пути его снижения. Таким образом, результаты работы наглядно демонстрируют приоритеты природоохранной политики в городе и возможности целенаправленного вложении финансовых ресурсов для улучшения экологической обстановки, связанной с выбросами промышленных загрязнений в атмосферу и охраны здоровья населения.

Уровень безопасности, соответствующий тому или иному состоянию общества, его научно-техническим и экономическим возможностям, имеет стохастическую природу и определяется рядом случайных явлений, которые характеризуются: вероятностью возникновения техногенных аварий, катастроф, опасных природных явлений с возможным ущербом от нихстепенью антропогенного пресса на человека и окружающую среду при сохранении общего равновесного состояния экосистемвероятностью возникновения кризисной и катастрофической экологической обстановки с перерастанием в чрезвычайную ситуацию. Эти вероятностные характеристики выражают: в первом случае — риск техногенных аварий, катастроф и опасных природных событийво втором — риск ухудшения здоровья человека и негативных изменений в окружающей средев последнем — риск возникновения чрезвычайной ситуации экологического характера. Таким образом, использование комплексного подхода при оценке последствий воздействия природных и техногенных факторов позволит оценить уровень безопасности проживания населения на определенных территориях, что, в свою очередь, дает возможность принимать обоснованные управленческие решения по снижению уровней опасности и увеличению средней ожидаемой продолжительности предстоящей жизни населения.

Разработана концепция безопасного проживания населения Московской области в условиях современного техногенеза, в которой изложены структура безопасности и основополагающие принципы обеспечения техногенной (включая радиационную и химическую) и экологической безопасности с учетом различий природнои агроклиматических условий, развития селитебно-промышленных агломераций и сельскохозяйственного производства, характера эколого-хозяйственного зонирования и уровней природной, техногенной и экологической нагрузки на человека, природные среды и сообщества живых организмов.