Оценка радиационной обстановки на территории Ветковского района с применением ГИС-технологий

(1.11)

Эквивалентная доза излучения вводится для оценки радиационной опасности хронического облучения человека в поле различных ионизирующих излучений и определяется суммой произведения поглощенной дозы D_i и соответствующего коэффициента качества излучения k_i т. е.

(1.12)

где индекс i относится к компонентам излучения разного качества. Коэффициент качества ионизирующего излучения является безразмерным числом, которое зависит от линейной передачи энергии (ЛПЭ) заряженных частиц в воде (таблица 1).

Таблица 1 - Зависимость коэффициента качества k от ЛПЭ LД в воде

LД в воде	нДж/м	0,56 и менее	1.1	3,7	8,5	28 и больше
	кэВ/мкм	3,5 или менее	7,0	23	53	175 и больше
k	1	2	5	10	20

ЛПЭ () определяется как отношение энергии dE_Д, переданной веществу заряженной частицей вследствие столкновения на элементарном пути dl, к длине этого пути

(1.13)

Безразмерный коэффициент качества излучения, используемый для перевода поглощенной дозы излучения в эквивалентную дозу, определяет зависимость неблагоприятных биологических последствий при хроническом облучении человека в малых дозах от ЛПЭ, не превышающих установленных в целях радиационной безопасности пределов доз. Значения k_i для различных видов излучений с неизвестным спектральным составом приведены в таблице 2.

Единица эквивалентной дозы в СИ - зиверт (Зв). Зиверт равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани стандартного состава на взвешивающий коэффициент равный 1 Дж/кг [35].

Таблица - 2 Значение коэффициента качества для различных видов излучения

Тип и диапазон энергии	k
Фотоны, все энергии (включая гамма- и рентгеновское излучение)	1
Электроны и мюоны, все энергии6	1
Нейтроны < 10 кэВ	5
Протоны >2 МэВ Нейтроны от 10 кэВ до 100 кэВ	10
Нейтроны от 100 кэВ до 2 МэВ	20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ	10
Нейтроны >20 МэВ	5
Альфа-частицы, осколки деления, тяжелые ядра	20

Несистемной единицей эквивалентной дозы ионизирующего излучения является бэр. Бэр равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани стандартного состава на взвешивающий коэффициент k_i равно 100 эрг/г. Таким образом,

1 Зв = 1 Гр ? k_i = 1 (Дж/кг) ? k_i =100 рад ? k_i = 100 бэр;

1 бэр = 10-² Зв = 1 сЗв.

Безразмерная единица коэффициента k_i в СИ - зиверт на грей (Зв/Гр), во внесистемных единицах - бэр на рад (бэр/рад).

1.4.3 Эффективная эквивалентная доза облучения

Разные органы или ткани человека могут облучаться неравномерно, причем они имеют разную чувствительность к облучению (радиочувствительность, таблица 3). Например, при одинаковой эквивалентной дозе возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение гонад (половых желез) особенно опасно из-за риска генетических повреждений [35]. Для учета указанных обстоятельств введена эффективная доза ионизирующего излучения (H_эфф), которая определяется соотношением:

(1.14)

где H_i - среднее значение эквивалентной дозы облучения в i-м органе и ткани человека; W_i - взвешивающий коэффициент, равный отношению ущерба облучения i-го органа или тела человека к ущербу от равномерного облучения всего тела человека при одинаковых эквивалентных дозах облучения.

Таблица 3 - Значения взвешивающего коэффициента для различных тканей и органов

Ткань или орган	Фактор оценки тканей Wi,
Половые железы	0,20
(Красный) костный мозг	0,12
Толстая кишка	0,12
Легкие	0,12
Желудок	0,12
Мочевой пузырь	0,05
Молочная железа	0,05
Печень	0,05
Пищевод	0,05
Щитовидная железа	0,05
Кожа	0,01
Костная поверхность	0,01
Остальные ткани и органы	0,05

Доза формируется несколькими путями:

· внешнее облучение (гамма- и нейтронное излучение);

· внутреннее облучение:

· за счет потребления продуктов питания (в основном бета-излучение);

· за счет вдыхания аэрозолей, находящихся в воздухе (в основном альфа-излучение).

В нормальных условиях наибольшую дозу облучения человек получает от естественных источников радиации. Среднегодовая доза от естественных источников излучения составляет около 2,4 миллизиверта (мЗв). В пределах этой среднестатистической величины индивидуальная годовая доза может находиться в пределах от 1 до 5 мЗв/г, а в отдельных случаях достигать значения 1 Зв и более.

Если поглощенная доза излучения выражает меру радиационного воздействия, то эквивалентная доза облучения меру ожидаемого эффекта облучения. Поглощенная доза и эквивалентная доза излучений являются индивидуальными дозами.

1.4.4 Коллективная эквивалентная доза облучения

Для оценки меры ожидаемого эффекта при облучении больших групп людей, вплоть до целых популяций, используется коллективная эффективная доза H_колл - величина, определяющая полное воздействие от всех источников на группу людей [35].

Коллективная эквивалентная доза облучения - величина, введенная для оценки стохастических (вероятностных) эффектов воздействия ионизирующего излучения на персонал и население, определяется выражением:

(1.15)

где N(H) dH - число лиц, получивших эквивалентную дозу облучения в пределах от Н до H + dH. Размерность коллективной эквивалентной дозы облучения чел.Зв (чел.бэр).

Если в формуле (2.6) вместо эквивалентной дозы Н использовать эффективную эквивалентную дозу облучения Н_эфф, можно получить значение эффективной коллективной эквивалентной дозы облучения населения (Н_{эфф кол}).

При наличии нескольких различных групп людей общая коллективная доза определяется как сумма доз для каждой группы. Коллективные дозы отражают общие последствия облучения популяции или группы, но их следует использовать лишь при условии, что последствия действительно пропорциональны величине дозы и количеству облученных людей. При необходимости проведения разграничения между коллективной дозой и дозой для отдельного лица последнюю называют индивидуальной дозой.

Коллективная эффективная доза, вызванная наличием радиоактивных веществ в окружающей среде, может накапливаться в течение длительного времени и оказывать влияние на последующие поколения людей. Для конкретных условий общая коллективная эффективная доза - это интегрированная по всему периоду времени мощность коллективной эффективной дозы в результате однократного выброса (или, в случае продолжительной работы в условиях излучения - интегрированная по периоду работы в этих условиях). Если же интегрирование проводится в течение ограниченного времени, то количественное значение будет также ограничено. При значительном разбросе величин индивидуальных доз или при длительном периоде воздействия может оказаться полезным подразделение коллективных доз на элементы, охватывающие более ограниченный диапазон доз и временных интервалов. При рассмотрении последствий облучения за период работы в условиях излучения иногда удобно проводить различие между уже полученной коллективной эффективной дозой и ожидаемой коллективной эффективной дозой в течение всего времени.

Для характеристики дозы по эффекту ионизации применяют экспозиционную дозу фотонного излучения.

1.4.5 Экспозиционная доза фотонного излучения

Экспозиционная доза (X) фотонного излучения - это отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в сухом атмосферном воздухе при полном торможении электронов и позитронов, которые были образованы фотонами в элементарном объеме воздуха с массой dm, к массе воздуха в указанном объеме:

(1.16)

Единица экспозиционной дозы в СИ - кулон на килограмм (Кл/кг). Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в воздухе массой 1 кг, производят в воздухе ионы, несущие электрический заряд 1 Кл каждого знака [43].

Внесистемная единица экспозиционной дозы - рентген (Р). Рентген - это единица экспозиционной дозы фотонного излучения, которая в 1см³ сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт.ст. приводит к образованию 2,08 ? 10⁹ пар ионов, несущих заряд в одну электростатическую единицу электричества каждого знака [31]. Единица измерения рентген применяется только для рентгеновского и гамма-излучения и при воздействии их на воздух.

Соотношение внесистемной единицы и единицы экспозиционной дозы в СИ имеет вид: 1 Р = 2,58 ? 10-⁴ Кл/кг.

При определении экспозиционной дозы должно выполняться условие электронного равновесия, при котором сумма энергий образующихся электронов, покидающих рассматриваемый объем, соответствует сумме энергий электронов, входящих в этот объем. В условиях электронного равновесия в качестве энергетического эквивалента экспозиционной дозы можно принять поглощенную дозу излучения.

геоинформационный радионуклид загрязнение доза

2. ОБЪЕКТ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объект исследования

Объектом исследования является Ветковский район. Площадь района составляет 1550 км² (по другой оценке - 1563 км²). Район граничит на севере с Чечерским, на западе - с Буда-Кошелёвским, на юго-западе - с Гомельским, на юго-востоке - с Добрушским районами Гомельской области, на востоке - с Красногорским и Новозыбковским районами Брянской области Российской Федерации.

По его территории проходят автодороги Гомель - Чечерск, Буда-Кошелево - Добруш. По Сожу и Беседи осуществляется судоходство. Район сильно пострадал от аварии на Чернобыльской АЭС. Из 53 населенных пунктов отселено 16700 жителей. Всего в районе 244 населенных пункта, в том числе город Ветка, 19 сельсоветов и 1 поселковый совет. Население района - 19,4 тыс. человек (на 01.01.2008), в том числе в городских условиях проживают 7,7 тыс. человек.

По территории района протекают Сож с притоками Беседь, Неманка, Спонка, Липа. Площадь сельскохозяйственных угодий - 50 тыс. га, 36 % занято лесом. Имеются полезные ископаемые: торф, известь, мел, глины, песчано-гравийный материал. В районе создан биологический заказник «Ветковский» для сохранения в природном состоянии мест роста и запасов дикорастущих лекарственных растений.

В дипломной работе изложены методы решения следующих задач с применением ГИС-технологий:

прогноз изменения плотности загрязнения радионуклидами ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs территории Ветковского района с течением времени;

оценка демографической обстановки Ветковского района;

определить долю молока, произведённого на территории Ветковского района, объёмная активность которого превышает 100 Бк/л;

определить населённые пункты на территории Ветковского района, в которых имеет место превышение индивидуальной годовой суммарной дозы (>1 мЗв/г).

2.2 Базы данных исходной информации

Исходная информация для выполнения поставленных выше задач представляется в виде набора стандартных ретроспективных баз данных от периода - 1993-2006 гг. Источниками информации являются официальные данные статистического управления, различных ведомств и подведомственных организаций.

Имеющаяся база данных представлена в различном виде:

· пространственно-скоординированная информация, причем привязка осуществляется на различных уровнях, в зависимости от типа данных;

· реляционные базы данных в различных форматах;

Пространственно-распределенные базы данных. Основой для этих БД служит электронная топографическая карта Гомельской масштаба 1:300 000, содержащая следующие слои:

· административное деление, включающее границы районов и областей;

· населённые пункты;

· дороги;

· гидрографическая сеть (реки, озёра и каналы).

Для решения поставленных задач была создана электронная карта Ветковского района, имеющая следующие слои (помимо топографической основы):

· уровни загрязнения территории Ветковского района

· уровни загрязнения молока

· дозовые нагрузки для населения.

Реляционные базы данных. Для расчетов использовались БД, представленные в том числе и в виде обработанной информации, включающей основные параметры статистических распределений (количество измерений, среднее, медиана, среднее геометрическое, стандартные отклонения):

· плотность загрязнения ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs (Гидромет и Сельхозпрод);

· численность населения и демография с 1993 по 2006 г. по Ветковскому району (Статуправление);

· удельная активность молока, произведённого в данном районе (областной центр эпидемиологии человека).

2.3 Характеристика применяемого программного обеспечения

Для выполнения поставленных задач использовался следующий набор программного обеспечения - MapInfo Professional 9.0.2, 0Microsoft Excel 2003.

В Microsoft Excel 2003 осуществлялась работа с базами данных:

· осуществлялся расчёт прогнозных значений поверхностной активности исследуемого района;

· осуществлялся расчет демографического бала для населённых пунктов данного района;

· определялась вероятность превышения по значениям объёмной активности ¹³⁷Cs для молока (>100 Бк/л) и индивидуальной годовой суммарной дозы для населённых пунктов района (>1мЗв/г).

Для визуализации полученных результатов использовались ГИС-технологии. В качестве программного обеспечения для данных работ был выбран MapInfo Professional 9.02

MapInfo.Professional позволяет выполнить такие работы как:

· привязка растрового изображения к различным координатным системам;

· оцифровка растра в векторный вид;

· присвоение объектам различной цифровой информации (подлинковка баз данных);

· выдача различной топографической информации об объектах и т.д.

2.4 Прогноз изменения плотности загрязнения на территории Ветковского района радионуклидами 90Sr и 137Cs с течением времени

Плотность загрязнения территории радионуклидами является тем фактором, который в наибольшей степени позволяет судить о степени тяжести последствий аварий на АЭС. Плотность загрязнения является обязательной составляющей при решении прогнозных радиоэкологических задач, поскольку при наличии информации о плотностях загрязнения региона можно рассчитать дозовые нагрузки на проживающее население и т.д. На основании полученного информационного поля можно принимать решения по проведению различных контрмер, начиная с отселения жителей из пострадавших населенных пунктов и заканчивая контрмерами, направленными на снижение удельной активности продукции сельского хозяйства [44].

Для получения прогнозных значений плотности загрязнения радиоактивным цезием (¹³⁷Cs) и стронцием (⁹⁰Sr) использовалась следующая эмпирическая зависимость:

(2.1)

где у₁ - искомое прогнозное значение плотности загрязнения; у₀ - измеренное значение плотности загрязнения; t - разность между годами на который осуществляли прогноз и проводили измерение

Для построения карты необходимо осуществить следующие операции на основе имеющейся базы данных нужно:

· выбрать год, по состоянию на который нужно построить карту плотности загрязнения;

· рассчитать плотность загрязнения ¹³⁷Cs на выбранный год;

· по рассчитанным значениям построить карту плотности загрязнения на выбранный год

Поскольку измерения проводились неравномерно, то карта уровней загрязнения в некоторых местах получится приближенной, так как программа построения карт восстановит недостающие точки по имеющимся путем интерполяции. Идеальным вариантом является измерение плотности загрязнения в узлах регулярной сетки, нанесенной на топографическую карту района. И чем мельче будут ячейки данной сетки, тем более точной получится карта радиационной обстановки местности.

Аналогично осуществлялся расчёт прогнозных значений плотности загрязнения ⁹⁰Sr.

При построении карты автоматически создается пространственно-скоординированная регулярная сетка (размер ячеек можно изменять), узлами которой являются значения плотности загрязнения (измеренные или восстановленные), которая сохраняется в виде таблицы. Данную таблицу можно затем использовать для прогнозирования дозовых нагрузок, загрязнения сельскохозяйственной продукции, кормовых угодий и т.д.

Следует отметить, что по имеющейся базе данных, можно построить довольно точную карту загрязнения территории на ближайшие несколько лет после 1993 года, но для получения объективной информации на другие временные интервалы необходимо обладать более точной информацией.

2.5 Расчёт вероятности превышения содержания 137Cs в молоке >100 Бк/л на территории Ветковского района

Решение данной задачи заключалось в нахождении вероятности того, что объёмная активность молока по ¹³⁷Cs, произведённого в данном районе, не превысит 100 Бк/л. Как и в случае с прогнозированием - изменение плотности загрязнения радионуклидами ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs, расчёт вероятности осуществлялся в табличном редакторе Microsoft Excel 2003. По полученным значениям строилась вероятностная карта.

Поскольку данное распределение является нормальным, и нам известны средние значения и стандартное отклонение объёмной активности молока по ¹³⁷Cs, то не составит труда рассчитать вероятность производства той доли молока, имеющего превышение по значению объёмной активности.

Для этого в Microsoft Excel 2003 использовалась функция НОРМРАСП. Изначально определялось число, для которого строится распределение (100). Затем вводились средняя и стандартное отклонение по данному показателю, и устанавливалось логическое значение, определяющее форму функции (1). Полученные вероятности показывают ту долю произведённого молока, объемная активность которого не выходит за пределы 100 Бк/л. Интересующая нас вероятность определялась путём вычитания полученной вероятности от 1.

По полученным значениям вероятностей в MapInfo Professional строилась тематическая карта.

2.6 Расчёт вероятности превышения индивидуальной годовой суммарной дозы (>1 м3в/г) для населённых пунктов Ветковского района

Расчёт вероятностей превышения индивидуальной суммарной годовой дозы для населённых пунктов Ветковского района аналогичен рассмотренному выше.

2.7 Оценка демографической обстановки района

Для оценки демографической обстановки в Ветковском районе необходимо, прежде всего, рассчитать демографический бал. Для его расчёта использовалась следующая формула.

(2.2)

где: , , - относительная численность детей до 15 лет, трудоспособного населения и пенсионеров в i-ом населенном пункте. За стандартное отношение между возрастными группами принято соотношение 0,35:0,45:0,2, для относительной численности детей до 15 лет, трудоспособного населения и пенсионеров, соответственно [45]. Соответственно значению демографического бала, демографию населённых пунктов определяют как:

1-0,75 - хорошая;

0,74-0,5 - удовлетворительная;

0,49-0,25 - неудовлетворительная;

0,24-0 - крайне неудовлетворительна.

По полученным значениям демографического бала строилась тематическая карта, на основании которой производилась оценка демографической обстановки в районе.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Прогноз изменения плотности загрязнения на территории Ветковского района радионуклидами 90Sr и 137Cs с течением времени

В основу прогноза были положены методические указания, изложенные в главе 2, а также радиологическая информация (база данных с географической привязкой о распределении ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr по территории района).

Для наглядного представления радиоэкологической обстановки в районе, на карту нанесена плотность загрязнения района в виде цветовых переходов, соответствующих уровням загрязнения (рисунки 1-6), которая характеризует радиационную обстановку на 1992-2048 г.

Рисунок 1 - Распределение ¹³⁷Cs на территории Ветковского района на период 1992г.

На рисунке 1 отображена радиационная обстановка в Ветковском районе на период 1992 г. обусловленная ¹³⁷Cs. Значения поверхностной активности ¹³⁷Cs варьировали от 94 кБк/м² до 1400 кБк/м², а для ⁹⁰Sr (рисунок 2) на период 1998 г она составляла 0,37-43 кБк/м².

На период 2008 г. имело место снижение плотности загрязнения, как и по ¹³⁷Cs (рисунок 3), так и по ⁹⁰Sr (рисунок 4), её значения варьируют от 71-967кБк/м² для ¹³⁷Cs и 0,3-34 кБк/м² для ⁹⁰Sr.

Рисунок 2 - Распределение ⁹⁰Sr на территории Ветковского района на период 1998г.

Принимая во внимание предельно допустимые плотности загрязнения, коэффициенты перехода ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr, тип почвы (Ветковский район в наибольшей степени характеризуется минеральным типом почв, что очень важно, поскольку проведение контрмер на таких почвах приводят к получению нормативно чистой продукции), гранулометрический состав почвы можно сделать следующий вывод - в использование сельским хозяйством в текущий период могут быть включены новые территории, на которых, при проведении соответствующих мероприятий, может быть произведена продукция, удовлетворяющая нормам РДУ-99.

Так при производстве мяса, определяющим фактором будет являться удельная активность ¹³⁷Cs в кормах, а, следовательно, плотность загрязнения, гранулометрический состав почвы, кислотность, подбор культур. Так на начальных этапах могут быть использованы корма, полученные на торфяно-болотных почвах, а также на естественных пойменных пастбищах и сенокосах. Затем скот переводят на чистые корма которые могут быть выращены на территориях при следующих значениях плотности загрязнения - от 225-1480 кБк/м², в зависимости от типа и гранулометрического состава почв. Полученные прогнозные значения не превышают требуемые для ряда территорий, кроме того, при проведении соответствующих контрмер, производство продукции, удовлетворяющее нормам РДУ-99, не составит труда.

В производстве молока дополнительным фактором будет являться удельная активность ⁹⁰Sr.

Производство «чистого» молока невозможно на торфяно-болотных почвах, даже при проведении соответствующих мероприятий, в связи с высокими значениями КП. Однако принимая во внимание, то обстоятельство, что для данного района характерен минеральный тип почв, то вероятность производства «чистого» молока высока.



Рисунок 3 - Распределение ¹³⁷Cs на территории Ветковского района на период 2008г.

Так в зависимости от гранулометрического состава почвы и выращиваемой культуры и степени окультуренности значение плотности загрязнения находятся в следующих пределах - 155-1480 кБк/м² для ¹³⁷Cs и выше 37 кБк/м² для ⁹⁰Sr, в зависимости от типа и гранулометрического состава почв. В данном районе согласно прогнозным значениям такие территории имеются. Следует иметь в виду, что при производстве молока, не удовлетворяющего нормам РДУ-99, оно может быть переработано в соответствующую продукцию, где содержание радионуклидов значительно ниже, чем в исходном сырье.

Однако, несмотря на улучшение радиационной обстановки, в Ветковском районе по-прежнему ряд территорий будет не годны для получения «чистой» продовольственной продукции таких культур как озимая пшеница, озимая рожь, ячменя и т.д. из-за превышения плотности загрязнения по ⁹⁰Sr.

Рисунок 4 - Распределение ⁹⁰Sr на территории Ветковского района на период 2008 г.

На период 2048 г. распадётся около 75 % ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr. При этом радиационная обстановка в районе будет следующей (рисунок 6-7):

· отселённые на данный момент населённые пункты будут вновь пригодны для заселения, максимальное значение плотности загрязнение в отселённых населённых пунктах составит около 370 кБк/м² для ¹³⁷Cs и ⁹⁰Sr;

· практически все исключённые ранее пашенные земли могут быть повторно включены в пользование;

· на большей части Ветковского района в мясном и молочном производстве исчезнет необходимость в проведении контрмер, если они и будут осуществляться, то только на отселённых в данный момент территориях. Исчезнет необходимость в подборе культур.

Рисунок 5 - Распределение ¹³⁷Cs на территории Ветковского района на период 2048 г.

Как же не прибегая к контрмерам и ожиданию, пока со временем изменится в благоприятную строну радиационная обстановка, изменить сложившуюся ситуацию? Принимая во внимание сложившеюся экономическую обстановку в нашей стране, считаю нужным повысить планку суммарной индивидуальной годовой дозы с 1 мЗв хотя бы до 5 (разрешается устанавливать планку этого показателя вплоть до 20 мЗв, т.к. риск возникновения раковых заболеваний носит спонтанный характер). В этом случае незамедлительно в пользование будут вовлечены новые территории, которые можно использовать иначе, в зависимости от характеристик почвы.

Желательно чтобы до 2048 г (и в последующее время) не происходило ужесточение норм РДУ-99 (в этом нет необходимости, так как полученная продукция, несоответствующая РДУ-99, будет «чистой» согласно нормативам других стран).

Рисунок 6 - Распределение ⁹⁰Sr на территории Ветковского района на период 2048г.

Кроме того, следует исключить из норматива те продукты, которые употребляется населением в количестве менее 10 кг на одно лицо, т.к. в таком количестве их вклад в формировании суммарной индивидуальной годовой дозы незначителен.

3.2 Демография Ветковского района

Демографические условия характеризуют одну из важнейших сторон потенциала поселения и территории и в значительной степени предопределяют жизнеспособность населенного пункта. За постчернобыльский период в Ветковском районе произошли значительные изменения в общей численности, составе и воспроизводстве населения.

Нами, по формуле (2.2), был рассчитан демографический бал для населённых пунктов Ветковского района, с использованием которого была построена тематическая карта (рисунок 7).

Согласно построенной карте для подавляющего большинства населённых пунктов демография неудовлетворительна или же крайне неудовлетворительна. В данных поселениях характерно отсутствие детей или их доля в структуре населения не превышает 15 %, а доля пенсионеров - более 50 % и их число в 4-10 раз больше количества детей в населенном пункте. Хорошая демографическая обстановка характерна для единичных населённых пунктов - районного центра - Ветка, и ряда хозяйственных центров.

В Ветковском районе, как и в других районах пострадавших от аварии на ЧАЭС, миграция населения оказала негативное воздействие на формирование занятости населения в районах, что выразилось в массовом оттоке трудоспособного населения, в первую очередь квалифицированных кадров, и как следствие - ухудшение качества трудовых ресурсов в целом. После аварии появилась проблема дефицита специалистов в районах, главным образом врачей, учителей, а потом и специалистов сельского хозяйства.



Рисунок 7 - Демографическая обстановка в Ветковском районе

В целом для Ветковского района характерна тенденция ухудшения возрастной структуры населения, исключением на общем фоне являются районный цент и хозяйственные центры в которых демографическая обстановка оптимальна. Сложившаяся ситуация связана со своеобразием миграционных процессов, происходивших в результате отселения населения, что обусловило существенные изменения в половозрастной структуре и воспроизводстве населения. Снижение рождаемости происходит более быстрыми темпами, чем в целом по территории республики. Продолжает увеличиваться число одиночек, численность женщин в предпенсионном и пенсионном возрасте, что усугубляет дисбаланс в демографической структуре населения. Депопуляция населения приобрела устойчивый характер.

3.3 Производство молока на территории Ветковского района

Известно, что ранее одним из основных дозообразующих продуктов являлось молоко. Но является ли оно таким продуктом на данный момент?

Рисунок 8 - Карта-схема вероятности превышения содержания ¹³⁷Cs в молоке >100 Бк/л на территории Ветковского района

Из рисунка 8 видно, что уже на период 2006 г., молоко не является дозообразующим продуктом, даже, несмотря на высокие значения плотности загрязнения. Исключением на общем фоне являются небольшое число поселений, например Фёдоровка. В этом населённом пункте из общего количества произведённого молока, вероятность несоответствия нормам РДУ-99 будет составлять 19 %.

3.4 Индивидуальная годовая суммарная доза на территории Ветковского района

Индивидуальная годовая суммарная доза определяется суммой внутренней и внешней дозами облучения. Что же в нашем случае является определяющим фактором?

Рисунок 9 - Карта-схема вероятности превышения индивидуальной годовой суммарной дозы (>1 мЗв/г.) на территории Ветковского района

На рисунке 9 представлены населённые пункты Ветковского района в которых имеет место превышение индивидуальной годовой суммарной дозы (>1 мЗв/г.). Наибольшее значение характерно для населённого пункта Федоровка.

Согласно рисункам 3, 4 и 8 можно сделать следующий вывод, что основной вклад в формировании индивидуальной годовой суммарной дозы принимают участие пищевая продукция леса и доза внешнего облучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью ГИС был осуществлён прогноз изменения плотности загрязнения радионуклидами ⁹⁰Sr и ¹³⁷Cs территории Ветковского района с течением времени.

На территории Ветковского района на период 1992 года плотность загрязнения ¹³⁷Cs составляла 94-1400 кБк/м². В 2008 наблюдается заметное снижении плотности загрязнения ¹³⁷Cs. На период 2048 г. произойдёт коренное изменение в радиационной обстановке Ветковского района, при этом максимальное значение плотности загрязнения ¹³⁷Cs составит всего 384 кБк/м².

Несколько схожая ситуация обстоит со ⁹⁰Sr, как и в случае с ¹³⁷Cs существенное уменьшение плотности загрязнения придётся на 2048 г., однако на период 2008 г. плотность загрязнения уменьшится незначительно.

С использованием ГИС был произведён анализ демографической ситуации в Ветковском районе.

Для Ветковского района характерна тенденция ухудшения возрастной структуры населения, исключением на общем фоне являются районный центр и хозяйственные центры в которых демографическая обстановка оптимальна. Данная ситуация связана со своеобразием миграционных процессов, происходивших в результате отселения населения, что обусловило существенные изменения в половозрастной структуре и воспроизводстве населения. Снижение рождаемости происходит более быстрыми темпами, чем в целом по территории республики. Продолжает увеличиваться число одиночек, численность женщин в предпенсионном и пенсионном возрасте, что усугубляет дисбаланс в демографической структуре населения.

С помощью ГИС была произведена оценка молока, производимого в этом районе.

Как и ожидалось уже в настоящее время молоко не является основным дозообразующим продуктом. Наблюдались единичные превышения РДУ-99. Причиной столь низкого значения объёмной активности являются как естественные процессы (физический распад и фиксация ¹³⁷Cs), так мероприятия проводимые человеком

Были определены населённые пункты, в которых наблюдается превышение годовой суммарной индивидуальной предельно допустимой дозы. Определяющим фактором в формировании дозы являются внешняя доза облучения и в ряде случаев пищевая продукция леса.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Мартыненко А.И. Картографическое моделирование и геоинформационные системы / А.И. Мартыненко // Геодезия и картография. - 1994. - № 9. - С. 43-45.

2 Пинский Т.Ю. Что такое ГИС? / Т.Ю. Пинский // Компьюолог. - 1994. - янв.-февр. - С. 13-20.

3 Берлянт А.М. Концепции развития ГИС в России / А.М. Берлянт, Е.А. Жалковский // ГИС-обозрение. - 1996. - Весна. - С. 7-11.

4 Перехватов В.В., ПК-базированные САПР и ГИС, конкуренты или союзники? / В.В. Перехватов, Д.В.Быков // ГИС-обозрение. / 1995. - Весна. - С. 20-23.

5 Рикс, Д., Первые шаги в ГИС / Д. Рикс, Р. Маркхэм // ГИС-обозрение. - 1995. - Весна. - С. 5-7.

6 Лычагин А.В. Создание приложений конечного пользователя в среде MAPINFO / А.В. Лычагин // Муниципальные геоинформационные системы: Матер. конф. - Обнинск, 1995. - С. 32-34.

7 Тихонов О.М. Обзор способов ввода картографической информации / О.М. Тихонов // Муниципальные геоинформационные системы: Матер, конф. - 0бнинск, 1995. - С.40-41.

8 Николаев А.М. О предпосылках перехода на новый уровень анализа / А.М. Николаев // Геодезия и картография. - 1995. - № 6. - С. 48-50.

9 ГеоГраф GeoDraw профессиональные отечественные ГИС для широкого круга пользователей// ГИС-обозрение. - 1994. - Зима. - С.24-25.

10 Никифоров И.В. Информационная система / И.В. Никифоров // Компьюолог. - 1994. - янв.-февр. - С. 21-27.

11 Орлинков Д.С., Янушкевич В.В. ГИС нового поколения: конструктор системного интегратора / Д.С. Орлинков, В.В. Янушкевич //ГИС-обозрение. - 1995. - Весна. - С. 34-37.

12 Картография / Сост., ред. и предисл. А.М. Берлянт, В.С. Тикунов. // Сб. переводных статей / Картгео-центр-Геодезиздат - М., 1994 - Вып. 4: Геоинформационные системы,. - 350 с.

13 Королев Ю.К. Географические информационные системы. Мнение специалиста / Ю.К. Королев // ГИС-Обозрение. - 1994. Осень. - С. 5-8.

14 Кравченко Ю.А. Проблема цифрового картографирования: от обработки данных к обработке знаний / Ю.А. Кравченко // Исследования в области цифрового картографирования, ГИС-технологий и кадастра: Научн.-техн. сб. / иНИИГАиК - М., 1995. - С. 24-31.

15 Цифровое картографирование и геоинформационные системы // Геодезия и картография. - 1994. - №3. С.49-51.

16 Самратов У.Д. Использование технологий цифровых картографических и геоинформационных систем в государственном земельном кадастре России / У.Д. Самратов, Г.С. Елесин, П.Р. Попов // ГИС-обозрение. - 1995. - Весна. С.12-14.

17 Журба, А.О. Некоторые проблемы применения ГИС-технологий в муниципальном управлении / А.О. Журба, А.Е. Рябенко, Д.Г. Шанаурин // Муниципальные геоинформационные системы: Матер. конф. - 0бнинск, 1995. - С. 18-19.

18 Красовская О.В. Проблемы внедрения в практику градостроительного проектирования материалов космических съемок и геоинформационных технологий / О.В. Красовская, И.С. Майзель, С.В. Скатерщиков // Использ. косм. инф. в градостроит. проек-тир. / Федерал. служба геод. и картогр. РФ. - М., 1994. - С. 6-14.

19 Герман К. Внедрение ГИС в области создания кадастров недвижимости / К. Герман // ГИС-обозрение. - 1994. - Зима. С.20-21.

20 Лисицкий Д.В. Современные проблемы геоинформационного обеспечения регионов и крупных городов / Д.В. Лисицкий // Геодезия и картография. - 1995. - № 3. - С. 46-48.

21 Иванов В.И. Геоинформационная система для решения инженерных задач / В.И. Иванов, В.В. Машера //Геод. и картогр. -1995. - N1. - С. 54-57.

22 Карташов С.В. Моделирование городских сетей водоснабжения / С.В. Карташов, Ю.К. Королев, И.М. Кошелев, И.А. Кульчицкая // Муниципальные геоинформационные системы: Матер.конф. - Обнинск, 1995. - С. 39-40.

23 Хорев А.Г.. Геоинформационная система как основа информационной системы поддержки принятия управленческих решений. / А.Г. Хорев. // Тез. докл., Международной научно-технической конференции, посвященной 65-летию СГГА-НИИГАиК, Новосибирск, 23-27 ноября 1998. - с. 209.

24 Beroggi G. Мониторинг грузоперевозок с использованием спутниковой системы и ГИС / G. Beroggi // GIS Europe. -1995. -N1. -Р.24-26.

25 Говоров М.О. Геоинформационная система территориального управления автомобильных дорог Новосибирской области / М.О. Говоров, К.В. Самсонов, А.В. Раковский [и др.] // Материалы международной конференции INTERCARTO-4 "ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий", Барнаул, 1-4 июля 1998 г - с. 456-457.

26 Эйдлина С. П. Аэрокосмические методы и информационные системы в лесоведении и лесном хозяйстве / С.П. Эйдлина //Лесное х-во. -1994. - №2. - С.48-49.

27 Полищук, Ю.М. Разработка ГИС-технологии прогноза экологического состояния территорий региона / Ю.М. Полищук, Н.Ю. [и др.]; Ин-т химии нефти СО РАН. - Томск, 1994. - 15 с.: ил.

28 Рудько Г.И. Геолого-экологические геоинформационные системы в связи с проблемой мониторинга геологической среды Карпатского регион (инженерно-геодинамические аспекты) / Г.И. Рудько, // Матер, на ук.-практ. Сем. з геоинф. систем, м. - KiiB, 1994. - C.66-85.

29 Казанский А. Геоинформационные системы для нефтедобывающей промышленности / А Казанский // ГИС-обозрение. - 1994. Осень. - С.17-19.

30 Вандер Лаан Дренк. Использование современных геоинформационных систем (ГИС) для анализа риска и оценки чрезвычайных ситуаций, для контроля и преодоления последствий аварий / Вандер Лаан Дренк // Матер. Междунар. семин. «Радиоактив, отходы: оценка риска, минимизация образ., перераб. и захоронение», Москва, 13-17 сент., 1993 г.: Тез. докл. - М., 1994. - С.40-42.

31 Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) / Ю.Б. Кудряшов; под ред. В.К. Мазурика, М.Ф. Ломанова. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 448 с.

32 Ардашников С.Н. /Защита от радиоактивных излучений / С.Н. Ардашников [и др.]; под научной редакцией чл.корр. АН СССР А.В. Николаева М.: Металургиздат, 1961. - 420 с.

33 Сена Л.А Единицы физических величин и их размерности / Л.А.Сена. - М.: Наука, 1969. - 304 с.

34 Моисеев А.А Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене / В.И. Иванов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 296 с.

35 Инженерная экология: Учебник / Под ред. проф. В.Т. Медведева. - М.:Гардарики, 2002. - 687 с.

36 Гродзинский Д.М. Биогеохимическиe превращения радионуклидов / Д.М. Гродзинский // Неофициальный чернобыль [Электронный ресурс]. - 2000. - Режим доступа: http://stopatom.slavutich.kiev.ua/1-3-4a.htm. - Дата доступа: 13.04.2009.

37 Алексахин Р.М., Васильев А.В., Дикарев В.Г. и др. Сельскохозяйственная радиоэкология / Р.М. Алексахин [и др.]; под ред. Р.М. Алексахина. - М.: Экология, 1991. - 397 с.

38 Гудков И.Н. Основы общей и сельскохозяйственной радиобиологии: Учеб. Для вузов / И.Н. Гудков. - Киев: Изд-во УСХА, 1991 - 328 с.

39 Правила ведения агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения земель Республики Беларусь на 2002-2005 гг./ Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь. Мн., 2002. - 74 с.

40 Корнеев Н.А. Основы радиоэкологии сельскохозяйственных животных / Н.А. Корнеев, А.Н. Сироткин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 208 с.

41 Анненков Б.Н. Ведение сельского хозяйства в районах радиоактивного загрязнения (радионуклиды в продуктах питания) / Б.Н. Анненков, В.С. Аверин. - Мн.: Пропилеи, 2003. - 111 с.

42 Кудряшов Ю.Б., Беренфельд Б.С. Основы радиационной биофизики: Учебник / Ю.Б. Кудряшов, Б.С. Беренфельд. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. - 304 с.

43 Ярмоленко С.П. Радиобиология человека и животных: Учеб. Для биол. спец. Вузов / С.П. Ярмоленко - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. - 424 с.

44 Тимофеев, А.С. Прогноз радиоэкологической обстановки на территории загрязнённого радионуклидами территориями с использованием геоинформационных систем: дис. на соискание ученой степени кандидата биологических наук: 03.00.16 / А.С. Тимофеев. - Гомель, 2001. - 155 л.

45 Жученко Ю.М. Классификация населенных пунктов по социально - экономическим и радиоэкологическим критериям Ю.М. Жученко // Известия ГГУ им. Ф. Скорины. 2007. - №6 (45). - С. 123-126.

Размещено на Allbest.ru