КОМПЛЕКСНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ПОСЕЛКОВ СЯСЬКЕЛЕВО, ТОЙВОРОВО И ТАЙЦЫ

Исполнители работ: Иванова Наталья (Салезианский центр «Дон Боско»), Пахомов Павел (10 кл.), Войсковицкая гимназия, Никонов Станислав (7 кл.), Таицкая средняя школа.

Компьютерная графика: Советов Сергей, Бухвалов Юрий, Кудрявцев Игнат

Руководители работы: Советов С.Н., Мирошкина С.М., Лепехина Н.А.

Лауреаты IV Международной молодежной Биос-олимпиады-99, награждены дипломами III степени

Иванова Наталья	Пахомов Павел	Никонов Станислав

Введение

В летнем экологическом лагере «ЭКО-99» нашей группой проводились работы по комплексному обследованию трех поселков Гатчинского района (Сяськелево, Тойворово, Тайцы). Все проделанные работы впоследствии были объединены в одну.

Нашей целью было:

• измерить радиационный фон в поселках;
• провести мониторинг здоровья в пос. Сяськелево;
• ознакомиться с данными качества питьевой воды в пос. Сяськелево;
• оценить степень загрязнения воздуха в пос. Сяськелево методом лихенондикации;
• определить суммарную бета- активность продуктов питания и воды.

1. Поселок Сяськелево
1.1. Радиационный фон в поселке Сяськелево

Я решила продолжить радиационный мониторинг в пос. Сяськелево и сравнить полученные данные измерения с предыдущими измерениями. Результаты моих измерений отражены в таблице 1.

Так как для пос. Сяськелево факторами риска являются радиационно-опасные объекты, находящиеся в Ленинградской области (ЛАЭС и ПИЯФ РАН), я решила продолжить контроль радиационного фона в пос. Сяськелево.

Результаты моих измерений по годам приведены в таблице 1, а точки измерения приведены на карте-схеме (карту см. ниже).

Таблица 1

Примечание: Измерение радиационного фона проводилось с помощью прибора «Белла». Измерения проводились в каждой точке 5 раз, затем высчитывалось среднее арифметическое.

Из приведенных данных можно сделать следующий вывод: в целом уровень гамма-излучения не превышает величины естественного фона, характерного для данной местности, что подтверждают и предыдущие измерения радиационного фона.

1.2 Процент неудовлетворительных результатов анализов питьевой воды по данным ГРЦСЭН в пос. Сяськелево

1.3 Экспресс-оценка загрязнения воздуха

В поселке Сяськелево источником загрязнения воздуха являются автомобили, работающие на бензине, кроме того, в зимнее время котельная, работающая на мазуте, и частные дома, которые отапливаются с помощью угля. Исходя из вышеизложенного, я решила провести экспресс-оценку загрязнения воздуха.

Таблица 2

Лихеноиндикация загрязненности воздуха в поселке Сяськелево

Из данной таблицы мы можем сделать следующие выводы: наиболее загрязненный воздух наблюдается в районе котельной, там же рядом находятся гаражи, тем не менее, район относится к третьему классу — относительно чистому. В пределах леса воздух первого класса — идеально чистый. В исследуемых поселках воздух второго класса — чистый.

Также мы исследовали сосны в лесу и на территории поселков Сяськелево и Тойворово.

Классы загрязнения воздуха оказались такими же. Выводы сделаны на основе таблицы 2, в которую внесены виды лишайников, встречаемых при проведении лихеноиндикации воздуха.

1.4 Мониторинг здоровья среди детей до 14 лет в поселке Сяськелево

Для проведения мониторинга здоровья детей до 14 лет мы взяли данные в Гатчинском районном ЦСЭН и построили графики заболеваемости детей до 14 лет в поселке Сяськелево, которые мы приводим ниже.

Построив графики заболеваемости детей в поселке Сяськелево, мы решили посмотреть, как вообще обстоят дела с заболеваемостью детей в Гатчинском районе (смотри таблицы 3-5).

Таблица 3

Общая заболеваемость по Гатчинскому району среди детей до 14 лет по данным ГРЦСЭН

Таблица 4

Заболеваемость органов дыхания

Таблица 5

Болезни кожи

Вывод.

К сожалению, как видно из данных таблиц, общая заболеваемость в поселке Сяськелево находится на довольно высоком уровне. Например, по заболеваемости органов дыхания поселок Сяськелево на третьем месте, по болезням кожи — на четвертом месте.

Мы хотим предложить администрации нашей волости и ГРЦСЭН разработать программу оздоровления детского населения нашего поселка.

2. Поселок Тойворово

2.1 Измерение радиационного фона приусадебного участка в поселке Тойворово

Таблица 6

Измерение проводилось на уровне 1 метра от земли.

Таблица 7

2.2 Измерение радиационного фона в квартире панельного дома

Измерения проводились прибором «СОСНА».

Основываясь на полученных данных, можно сделать следующие выводы: радиационный фон, измеряемый на территории поселка и в квартире, в норме.

2.3. Химический анализ почвы и продуктов питания приусадебного участка в поселке Тойворовo

Нитрат-тест по почве

Перед работой с тестами рекомендуется предварительно ознакомиться с краткими инструкциями по их применению.

Порядок работы с тестами имеет свои особенности, описанные в инструкциях.

Взятие почвенных образцов и подготовка их к анализу

Наиболее распространенным методом отбора смешанных почвенных образцов является метод «конверта». Суть его заключается в том, что из точек контролируемого участка берут пять образцов почвы. Точки должны быть расположены так, чтобы мысленно соединенные прямыми линиями давали рисунок запечатанного конверта (длина стороны квадрата примерно 2-3 метра). Масса общего образца должна составлять не менее 10-20 грамм.

Мы брали почву методом «конверта», описанного выше. Поместив образцы в кювету мы очистили их от камней, корней и частей растений, почвенных насекомых и других инородных включений. Далее в лабораторных условиях смешанный образец доводят до воздушно-сухого состояния, выдерживая его при температуре 100-105° Цельсия в течение не менее трех часов в сушильном шкафу (духовке) в кювете. Далее высушенный образец при необходимости упаковывают в плотную бумагу, полиэтиленовые или полотняные мешочки и прилагают к нему этикетку, в которой указывают место взятия образца, его номер и дату. Далее мы растворяем полученный образец почвы в воде 50 мл, размешиваем, получая однородную смесь. Потом отрезаем от индикаторной полоски кусочек размером 5х5 мм и помещаем его в получившийся раствор на 15 с. Достав через 15 с индикатор, мы оставляем его на воздухе. По истечении 3 мин мы наблюдаем за изменением окраски индикатора. Потом сверяем цвет индикатора с цветом контрольной шкалы. Измеренный нами нитрат-тест на почву показал, что содержание нитратов в образцах достигло значения 10 мг/л.

Потом мы высчитываем значение концентрации определяемого компонента в образце (в мг/г) по формуле:

,

где С_к – это концентрация определяемого компонента (в мг/г);

С – концентрация контролируемого компонента (в мг/л);

V – объем вытяжки (в литрах);

m – масса воздушно-сухого почвенного образца (в граммах);

.

Итак, мы рассчитали значение концентрации определяемого компонента и получили, что оно равно 0,05 мг/г. Это допустимая норма для почвы (Сан ПиН 42-123-4619-88).

Нитрит-тест по почве

Приготовление образцов в нитрит-тесте мы провели так же, как и в нитрат-тесте.

Проведя такие же исследования, как и в предыдущем тесте, используя индикаторную полоску для определения нитритов, мы определили содержание их в почве. Мы получили, что концентрация доходит до 1мг/л.

Далее мы рассчитали значение концентрации нитрит анионов (в мг/г) по формуле:

.

Итак, мы рассчитали значение концентрации определяемого компонента и получили, что оно равно 0,005 мг/г. Это допустимая норма для почвы (Сан ПиН 42-123-4619-88).

pH -тест почвы

Приготовление образцов в pH -тесте мы провели так же, как и в нитрат-тесте.

Проведя такие же исследования, как и в предыдущем тесте, используя индикаторную полоску для определения рН среды, мы определили кислотность почвы – важный экологический фактор. При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих с/х культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. Кислотность почвы определяют, измеряя величину рН. Мы получили, что pH=7 (нейтральная среда).

При значении pH менее 4 и более 8 экологическая обстановка является неблагоприятной.

Нитрат-тест по продуктам питания

Для теста из продуктов питания мы взяли картофель, морковь, репу.

Помыв и очистив их от кожуры, мы сделали разрез крестообразно вдоль ростовой оси и проанализировали сок, выступающий в средней части.

Для этого кусочек индикаторной полоски мы опустили в контролируемый сок на 10 сек. Затем определили концентрацию нитрат - анионов, сравнив через 3 мин. окраску участка с образцами на контрольной шкале. За результат контроля принимаем значение концентрации, соответствующее ближайшему по окраске образцу шкалы.

Результаты получились следующие:

• картофель – нитратов до 1 мг/л,
• морковь – не обнаружено,
• репа – не обнаружено

Нитрит-тест по продуктам питания

Для теста из продуктов питания мы взяли картофель, морковь, репу.

Приготовление проб к анализу и анализ проводились тем же способом, что и в предыдущем пункте.

Результаты получились следующие:

• картофель – до 1 мг/л
• морковь – до 1 мг/л
• репа – до 1 мг/л

Это значительно ниже предельно-допустимых уровней содержания нитритов в продуктах растительного происхождения.
(СанПиН 42- 123- 4619- 88)

Исследования проводились с применением комплекта-лаборатории «Пчелка-У».

3. Поселок Тайцы

3.1 Измерения радиационного фона в поселке Тайцы

Таблица 8

Уровень радиационного фона в поселке Тайцы

Измерения радиационного фона я проводил в тех же точках, что и в 1997 году. Из приведенных данных в таблице 8 видно, что радиационный фон в поселке в норме. На карте-схеме пос. Тайцы указаны точки, где я измерял радиационный фон.

Карта- схема пос. Тайцы с нанесенными на ней
точками радиационного контроля

4. Практическая работа

Определение суммарной бета-активности продуктов питания и воды

Для оценки радиоактивного загрязнения продуктов питания мы выбрали муку, крупу манную и чай, а также исследовали питьевую воду. Для измерения мы использовали малофоновую установку УМФ-1500, которая измеряет b-излучение. Свинцовая оболочка изолирует образец от внешнего радиационного фона.

Бета-частицы — это электроны, выбитые из ядра атома и несущие один отрицательный заряд. Проникающая способность у бета-излучения выше, чем у альфа-излучения, но меньше, чем у гамма-излучения, и может вызывать ожоги кожи, а при попадании в организм — рак.

Ход работы

1. Сначала измерили фон установки № 1. Для этого провели измерения пустой чистой подложки. Данные занесли в таблицу 9.

Таблица 9

Измерение радиационного фона на установке УМФ-1500, № 1

2. Измеряем фон установки № 2

Таблица 10

Измерение радиационного фона на установке УМФ-1500, № 2

3. Подготовка и измерение образца чая.

   Измельчив и взвесив чай по 10 г (3 образца), мы положили его на подложку и поместили в установку. Измерение проводилось по десять минут, три счетных образца. По истечению 10 минут записали количество зарегистрированных импульсов. Затем удалили подложку из установки. Высчитали среднее арифметическое значение скорости счета пробы. Полученные данные занесли в сводную таблицу 11.

4. Пробы муки, манной крупы в подготовке не нуждались.
5. Пробы питьевой воды обрабатывались следующим образом:

   Воду пропустили через две последовательно соединенные при помощи шлифа стеклянные колонки, заполненные ионообильными смолами. В верхнюю колонку поместили катионит КУ-2 в Н⁺ форме, в нижнюю — анионитАВ-17 в ОН^– форме. При пропускании воды катионы осаждаются в верхней колонке на катионите, а анионы — в нижней на анионите. После колонок вытекает чистая деионизированная вода. После протекания всей воды смолу из колонок перенесли на бумажные фильтры и высушили в сушильном шкафу при температуре ~70°с. Сухую смолу (по два счетных образца на каждую пробу воды) взвесили и поместили в измерительные подложки. Затем измерили на УМФ-1500. Результаты приведены в таблице 11.

Приводим формулу для расчета суммарной активности проб

(Бк, т.е. расп/сек), (1)

где N_пр — скорость счета пробы (имп/мин),

N_Ф — скорость счета фона (имп/мин),

h — эффективность регистрации, берем из градуировочной таблицы.

Суммарная активность пробы чая (Апр):

,

В 1000 г (1 кг) — 430 Бк.

Теперь можно определить удельную активность по формуле:

, (2)

где m_обр. — масса образца.

Удельная активность пробы чая (Ауд):

.

По формуле (1) определяем активность всех остальных проб продуктов питания и воды, а по формуле (2) определяем удельную активность этих же проб. Все расчеты также занесены в таблицу 11.

Таблица 11

Определение суммарной бета-активности в продуктах питания и воде

Выводы

Суммарная бета-активность— это величина, позволяющая сделать начальную оценку уровня радиоактивного загрязнения. Для неё нет нормативных значений. Поэтому после этого анализа, при необходимости, выполняют гамма-спектрометрический и радиохимический анализ.

Из результатов измерений проб пищевых продуктов и воды можно сделать следующие выводы.

1. Их радиоактивность различна. Если суммарная бета-активность муки и манной крупы ниже предела обнаружения установки (40 Бк/кг), то для чая она значительно выше и составляет 430 Бк/кг.
2. Для пробы чая необходимо проведение гамма-спектрометрического анализа для того, чтобы определить полный состав гамма-излучающих нуклидов и удельную активность отдельных радионуклидов. Если в следующем году будет экологический лагерь, нам хотелось бы продолжить наши исследования. В частности, познакомиться с методом гамма-спектрометрического анализа.

   Полученные значения удельной активности данной пробы сравнивают с допустимыми удельными активностями для населения, приведенными в Нормах радиационной безопасности НРБ-96, приложение 2.

3. Для проб воды полученные значения удельной суммарной бета-активности сравнивают с нормами, приведенными в таблице 5 «Санитарных правил и норм (Сан П и Н 2.1.4. 559-96.)». В нашем случае, при нормативе суммарной бета- активности для питьевой воды 1Бк/л, мы получили значения ниже норматива, то есть по значению суммарной бета- активности исследованные пробы воды являются чистыми.

Что касается полного заключения по пищевым продуктам, то его может дать только санитарный врач.

Общие выводы и предложения

Комплексное обследование исследуемых поселков проводилось впервые. На сегодняшний день мы можем сделать следующие выводы по исследуемым поселкам:

• радиационное излучение не превышает величины естественного фона;
• по данным ГРЦСЭН качество воды улучшается;
• про воздух можно сказать, что он чистый;

Но, несмотря на это, общая заболеваемость растет. Поэтому мы хотели бы предложить администрации нашей волости и ГРЦСЭН разработать программу оздоровления детского населения нашего поселка. В следующем году мы хотим провести более детальные исследования.

Используемая литература

1. Водоросли, лишайники и мохообразные в СССР. Справочник-определитель под редакцией М.В. Горленко. «Мысль», 1978.
2. Мирошкина С.М., Королев В.Г., Ветютнев А.И., Искандеров М.Д. «Экология. Безопасность. Жизнь», выпуски № 4,7, Гатчина, ПИЯФ РАН, 1996.
3. Годовой отчет ГРЦСЭН

	Перейти к оглавлению