1. Основными направлениями работ в рамках областной программы «Радон» (распоряжение администрации Нижегородской области № 249-р от 04.03.97) являлись:

Радиационно-экологические изыскания на площадках, отведенных под застройку зданий.

Целью работ является получение исходных данных, необходимых для принятия решений о необходимости (или об отсутствии необходимости):

• Проведения на участке застройки мероприятий по нормализации радиационной обстановки.
• Проектирования и применения противорадоновой защиты здания.

Радиационно-гигиеническое обследование вводимых в эксплуатацию зданий (в том числе после реконструкции).

Цель работ:

• Гарантировать соблюдение нормативов по мощности эквивалентной дозы (МЭД) гамма-излучения и среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности (ЭРОА) изотопов радона в помещениях.

Радиационно-гигиеническое обследование эксплуатируемых (помещений) зданий.

Цель работ:

• Выявление зданий с повышенным содержанием радона и (по возможности) проведение в них радонозащитных мероприятий.
• Получение исходных данных, необходимых для последующей статистической обработки и выявления факторов, наиболее значимо влияющих на концентрацию радона в зданиях.

В таблицах №1.1-1.3 приведен обзор работ по основным направлениям, выполненных отделом радиационной гигиены Нижегородский областной центр государственного санитарно-эпидемиологического надзора (НОЦГСЭН) и центром радиационной экологии ЗАО «Зиверт».

Таблица 1.1

Радиационно-экологические изыскания на участках застройки

Наименование организации Количество обследованных площадок Количество площадок со средней плотностью потока радона выше нормативов (>80 мБк/м2с) Всего В том числе в г. Н.Новгороде ЗАО «Зиверт» 51 47 6 НОЦГСЭН 33 16 -

Таблица 1.2

Радиационное обследование вводящихся в эксплуатацию зданий.

Наименование организации Количество обследованных зданий Максимальное измеренное значение среднегодовой ЭРОА радона, адрес здания Всего В том числе в г. Н.Новгороде ЗАО «Зиверт» 38 34 96 Бк/м3, жилой дом ул. Короленко, 20 НОЦГСЭН 114 96 45 Бк/м3

Таблица 1.3

Радиационное обследование эксплуатируемых (помещений) зданий.

Наименование организации Количество обследованных объектов (все в г. Н.Новгороде) Максимальное измеренное значение среднегодовой ЭРОА радона, адрес здания ЗАО «Зиверт» 37 154 Бк/м3, больница ул.Тропинина, 13 НОЦГСЭН 70 70 Бк/м3

На рисунке 1.1 на карте города обозначены локальные потенциально - радоноопасные участки, выявленные по результатам измерений содержания радона в помещениях зданий, и плотности потока радона (ППР) из грунта по критериям, приведенным в своде правил «Инженерно-экологические изыскания для строительства СП 11-102-97» и методических указаниях «Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий. МУ 2.6.1.715-98».

Нормализована радиационная обстановка в помещениях магазина по ул. Ларина, 13, где в апреле 1999 г. сотрудниками отдела радиационной гигиены НОЦГСЭН и ЗАО «Зиверт» обнаружено аномально высокое содержание радона (среднегодовая ЭРОА>1000 Бк/м³).

Дополнительно проведенные измерения позволили определить путь поступления радона - колодец, для ввода труб системы отопления.

Выполненные самостоятельно владельцами магазина противорадоновые мероприятия - покрытие дна и стенок колодца цементным раствором, позволили временно уменьшить среднегодовую ЭРОА радона ниже требуемых нормативами значений в производственных условиях (310 Бк/м³).

Проведенные в течение 2002 г. измерения содержания радона в воздухе помещений объекта показали неэффективность проведенных мероприятий, что объясняется осадкой и растрескиванием цементного раствора.

В декабре 2002 г. в здании были реализованы повторные защитные мероприятия:

• колодец закрыт воздухонепроницаемой крышкой;
• для выброса почвенного воздуха в атмосферу, из колодца выведена труба высотой 2.5 м;

Результаты измерений представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Таким образом, проведенные мероприятия позволили снизить концентрацию радона в 20-30 раз.

На рисунках 1.2, 1.3 приведены суточные вариации содержания радона в помещении № 1.

Рисунок 1.2 демонстрирует влияние состояния системы вентиляции колодца на изменения концентрации радона, так как первоначально конец вытяжной трубы не был закрыт дефлектором, и труба периодически забивалась снегом, льдом, которые впоследствии таяли.

На рисунке 1.3 представлены суточные вариации при установленном на конце трубы дефлектора.

Рисунок 1.1. Расположение на территории г. Н.Новгорода локальных радоноопасных зон, выявленных по результатам измерений объемной активности радона в воздухе помещений и плотности потока радона из грунта.

Условные обозначения:

- max ЭРОА радона от 100 до 200 Бк/м³;

- max ЭРОА радона > 200 Бк/м³;

- средняя ППР на площадке застройки < 80 мБк/м²с, но в несколких точках > 80 мБк/м²с;

- средняя ППР > 80 мБк/м²с.

Рисунок 1.2.

2. Результаты измерений содержания радона в зданиях, расположенных на территории г. Н.Новгорода проанализированы с применением методов математической статистики.

Основная задача анализа - выявление факторов статистически значимо влияющих на концентрацию радона в помещениях, а также сопоставление степени влияния этих факторов.

Рассматривалось влияние следующих факторов:

• Радоноопасность территории, определяемая содержанием радия в верхних слоях грунта (использованы данные аэрогаммасъемки г. Н.Новгорода).
• Этажность зданий.
• Режимы эксплуатации зданий - вводимые в эксплуатацию объекты и эксплуатируемые объекты.
• Наличие (отсутствие) в здании подвальных помещений.

Для каждой выделенной подвыборки помещений, среднегодовые значения ЭРОА радона (эквивалентная равновесная объемная активность) аппроксимируются логнормальным распределением, параметрами которого являются среднее геометрическое С_ln значений ЭРОА и дисперсия σ_ln логарифмов ЭРОА (см. работы [1], [2]).

F(z) - логнормальное распределение. Численно F(z) равно доле зданий от общего количества в подвыборке, в которых среднегодовые значения ЭРОА радона не превысят Z.

С_ln и σ_ln оценивались по результатам проведенных измерений.

Для оценки достоверности выдвинутой гипотезы о том, что полученное опытным путем статистическое распределение описывается некоторой аналитической функцией F(x), применялся критерий согласия Пирсона. Все подвыборки характеризуются удовлетворительным значением вероятности по критерию Пирсона (>0,1).

2.1. В таблице 2.1 представлены средние величины и параметры логнормального распределения ЭРОА радона в помещениях 1-го этажа эксплуатируемых зданий в Советском и Приокском районах г. Н.Новгорода.

Таблица 2.1

По данным аэрогаммасъемки на территории Приокского района выявлено наличие локальных участков как с относительно высоким содержанием радия в грунте, так и с относительно низким содержанием. (Радий-226 - природный радионуклид, из которого непосредственно образуется радон).

Советский район характеризуется относительно однородным распределением радия в почве.

Рассмотренные подгруппы строений различаются по обоим параметрам распределения - среднему геометрическому и дисперсии.

Распределение ЭРОА в зданиях Приокского района отличается большей вариабельностью (разбросом около среднего) значений ЭРОА, чем в Советском районе. Это можно объяснить неоднородностью распределения радия в грунте на территории Приокского района.

На рисунке 2.1 представлена аналитическая гистограмма распределения ЭРОА радона в помещениях первого этажа зданий Приокского и Советского района.

2.2. В таблице 2.2 приведены средние величины и параметры распределения ЭРОА радона в помещениях 1-го этажа зданий расположенных в верхней части г. Н.Новгорода (Советский, Приокский, Нижегородский районы), для подгрупп состоящих из 1-2 этажных и 3-10 этажных зданий.

Таблица 2.2

Согласно результатам анализа, в обоих подвыборках дисперсии не различаются значимо, а средние геометрические различаются. Значение среднего арифметического ЭРОА радона в многоэтажных зданиях ниже, чем в 1-2 этажных, что можно объяснить "разбавлением" поступающего из земли радона в большем объеме строения.

На рисунке 2.2 представлена аналитическая гистограмма распределения ЭРОА радона в помещениях зданий, для рассматриваемых подвыборок.

2.3. В таблице 2.3 приведены параметры распределения ЭРОА радона в подвальных помещениях для зданий, с разными режимами эксплуатации. Все обследованные строения расположены в верхней части города.

Таблица 2.3

Как видно, режим эксплуатации существенным образом влияет как на дисперсию, так и на среднее геометрическое распределения ЭРОА.

На рисунке 2.3 представлена гистограмма распределения ЭРОА для рассматриваемых подвыборок зданий.

2.4. Проведен анализ влияния подвальных помещений на накопление радона в помещениях 1 этажа зданий, расположенных в верхней части г. Н.Новгорода (см. табл. №2.4).

Таблица 2.4

Таким образом, наличие подвальных помещений заметно влияет на оба параметра распределения. Значение среднего арифметического ЭРОА радона в зданиях с подвалом меньше, чем в зданиях без подвала. Данный факт, очевидно можно объяснить тем, что подвальные помещения, как правило, проветриваются более эффективно, чем жилые и играют роль буфера между жилыми помещениями и почвенным воздухом.

Хорошим примером служит проведение радонозащитных мероприятий в средней школе с. Вечкусово Шатковского района, когда обеспечение сквозного проветривания подвальных помещений существенно снизило концентрацию радона в здании.

На рис. 2.4 представлена аналитическая гистограмма распределения ЭРОА для рассматриваемых подвыборок зданий.

Рисунок 2.1.

Рисунок 2.2.

Рисунок 2.3.

Рисунок 2.4.

2.5. Проведен анализ более объемной подвыборки, относящейся к первому этажу эксплуатируемых зданий, расположенных в верхней части города.

Параметры распределения:

Среднее геометрическое ЭРОА (Бк/м³) = 39.

σ_ln = 0,85.

Среднее арифметическое ЭРОА (Бк/м³) = 58.

Доля зданий с ЭРОА Rn > 100 Бк/м³ - 13,7%.

Доля зданий с ЭРОА Rn > 200 Бк/м³ - 2,7%.

Объем выборки - 263 здания.

На рисунке 2.5 приведены графики аналитических функций распределения ЭРОА для рассматриваемой подвыборки зданий.

Рисунок 2.5.

Поскольку все обследованные эксплуатируемые помещения на 1-х этажах нежилые, максимальная средняя индивидуальная годовая доза облучения от воздействия радона в производственных условиях в этих помещениях, составляет - 0,93 Бк/м³ в/год.

Сравнительный анализ параметров распределения и средних величин для подгрупп зданий в зависимости от материала, из которого изготовлены основные несущие конструкции зданий, не выявил существенного влияния стеновых материалов на содержание радона в помещениях.

Обобщив результаты анализа четырех рассмотренных факторов, влияющих на уровни радона в зданиях, можно сделать следующие выводы:

• Радоноопасность территории, режим эксплуатации зданий и наличие (отсутствие) подвальных помещений относятся к факторам 1-го порядка, с изменением которых изменяются оба параметра логнормального распределения ЭРОА (среднее геометрическое и дисперсия).
• К факторам 2-го порядка относятся этажность зданий, изменение которой приводит только к изменению среднего геометрического.
• Наибольшая доля зданий от их общего числа (4,8%) - в помещениях 1-го этажа, которых ожидаемые максимальные среднегодовые значения ЭРОА радона превышают нормируемые значения (200 Бк/м³ для эксплуатируемых жилых строений), находится в Приокском районе.
• В выборке состоящей из 1-2 этажных строений, расположенных на выявленных участках с относительно высоким содержанием радия в почве, доля зданий в помещениях которых ЭРОА радона превысит норматив в 200 Бк/м³, может быть существенно больше 4,8%.
• Для группы населения, которая проживает в Советском районе Н.Новгорода в многоэтажных домах с подвальными помещениями коллективная доза облучения от воздействия радона будет относительно низкой. Для группы населения, проживающей в Приокском районе в 1-2 этажных домах без подвальных помещений коллективная доза облучения будет относительно высокой.

Дальнейшее увеличение объема измерений позволит провести дробление подвыборки зданий по иным признакам, что обозначит дополнительные факторы, значимо влияющие на уровни радона в помещениях.

Полученная информация даст возможность принимать оптимальные и результативные градостроительные и проектные решения, позволяющие уменьшить в разумных пределах, радиационную нагрузку на население, а также обозначить здания подлежащие первоочередному радиационному обследованию.

1. М.В. Жуковский, А.В. Кружалов, В.Б. Гурвич, И.В. Ярмошенко. «Радоновая безопасность зданий», Екатеринбург, 2000.
2. М.В. Жуковский, И.В. Ярмошенко. «Радон: измерение, дозы, оценка риска», Екатеринбург, 1997.