Оценка эффективности реабилитации населения и территорий при радиационном воздействии

УДК 338.246:621.039

ключевые слова: радиоактивное загрязнение, радиационное воздействие, прямые и опосредованные последствия, экстренные затраты, риск от радиационного воздействия, коллективная доза, интегральный ущерб

П. В. Волобуев, К. И. Корякин

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАБИЛИТАЦИИ НАСЕЛЕНИЯ И ТЕРРИТОРИЙ ПРИ РАДИАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Предлагаемая оценка эффективности реабилитационных мер отличается тем, что рассматривается интегральная трактовка риска, которая учитывает совокупное радиационное воздействие и обусловленное им снижение качества жизни. Приведена структура реабилитационных мер при чрезвычайных радиационных ситуациях. Представлена классификация их прямых и опосредованных последствий. Оптимизация реабилитационных мер проведена с позиции уравновешивания безопасности и качества жизни. Соответствующие затраты сопоставляются с ценой ущерба от радиационного воздействия и его социального эквивалента. В роли критерия эффективности предложен минимум интегрального ущерба.

Негативные последствия антропогенного воздействия на природную среду в глобальном плане приобрели статус чрезвычайной экологической проблематики. Возникла реальная угроза будущим поколениям. Международная комиссия по окружающей среде и развитию предложила концепцию устойчивого развития, которая предполагает сбалансированные решения социально-экономических проблем и сохранение природных ресурсов на основе «золотого треугольника».

Разрушительные техногенные воздействия на экосистемы требуют экономического анализа условий обеспечения экологической безопасности, а также мер по ее оптимизации. Их основой является оценка риска.

Важнейшим элементом экологической безопасности является радиационная безопасность. Понятие «радиационная безопасность» определяется как состояние защищенности настоящего и будущих поколений от вредного для здоровья воздействия ионизирующих излучений. Согласно выводам Международной комиссии по радиационной безопасности (МКРЗ), если обеспечена радиационная защита человека, то считаются защищенными на популяционном уровне и другие виды.

В нашей стране действуют предприятия ядерно-топливного цикла, развивается атом-

ная энергетика, к настоящему времени накоплено ~1,5-109 Ки (Кюри) радиоактивных отходов, из них -7-108 Ки находится в водных средах, в том числе напрямую связанных с гидрографическими системами. На добывающих и перерабатывающих предприятиях сосредоточено ~108 м3 отвалов суммарной активностью ~105Ки. Требования разработки принципов обеспечения радиационной безопасности населения в нашей стране получили особую актуальность после катастрофы на Чернобыльской АЭС [1] в 1986 г. Вслед за ней были приняты Государственные программы по преодолению последствий технологических аварий на производственном объединении «Маяк» в Уральском регионе (1949-1955, 1957, 1967 гг.) [9], а также последствий испытаний ядерного оружия на Семипалатинском полигоне (1949—1953 гг.) для населения Алтая [4]. Радиоактивные загрязнения природных объектов и радиационное поражение населения носят длительный и даже в определенных случаях необратимый характер.

В 1990-е годы в Российской Федерации был принят пакет основополагающих законов в области обращения с радиоактивными материалами, в числе которых — «Об использовании атомной энергии», «О радиационной безопасности населения». Радиационная защита населения, подвергшегося аварийному техногенному облучению, исходит из зонирования территорий на основе интенсивности риска проживания [10,11]. Ее оценка оперативно может проводиться по данным гамма-аэросъемки с последующим Государственным картированием по долгоживущим радионуклидам, таким как 908г, 137Св, изотопы Ри. В нашей стране предел интенсивности риска от воздействия ионизирующего излучения утвержден на уровне ~5-10 5 год1, что соответствует эквивалентной эффективной дозе 1 мкЗв/год (микрозиверт в год) или 7 сЗв (сантизиверт) пожизненно [6].

Проживание и хозяйственная деятельность на территории с интенсивностью риска в единицах дозы (2)) до 1 мЗв/год не лимитируется. В зоне радиационного контроля ((1-^5) мЗв/год) проводится оценка доз критических групп насе-

ления и осуществляются меры по их снижению. В зоне ограниченного проживания (5-ь20 мЗв/ год) осуществляются меры ограничения жизнедеятельности, и в частности природопользования. В зоне отчуждения (более 20 мЗв/год) предусматривается отселение. Радиоактивное загрязнение среды обитания и облучение населения определяют основные прямые последствия чрезвычайных радиационных ситуаций.

В зависимости от значения поглощенной дозы различают детерминированные (индивидуально причинно обусловленные) и стохастические (случайные) эффекты. Детерминированные последствия выражаются при ин-тенсивностях риска >1 Зв/год. Они проявляются в виде лучевой болезни, острых лучевых реакций. Такие последствия для отдаленных когорт населения имели место в населенных пунктах прибрежной зоны р. Теча Уральского региона. При интенсивностях риска -10 сЗв/год и менее наблюдаются только стохастические последствия: онкопатологии и генетические наследственные отклонения. Стохастические последствия оцениваются коллективной дозой Л, человеко-Зи-верт (чел.-Зв), суммой эффективных эквивалентных доз рассматриваемой когорты населения.

В области стохастических доз согласно беспороговой линейной концепции [6]:

* = рО,

где р — коэффициент риска. Под риском понимается индивидуальная вероятность заболевания (летального исхода), обусловленная конкретным фактором. Полная интенсивность риска г (его приращение в единицу времени для развитых стран оценивается значением -102 год-1 (один случай на 100 чел. в год). Не менее 10% от этой величины составляет риск от воздействия антропогенных факторов на среду обитания. Ограничение риска устанавливается социально-гигиеническими нормами. Его верхний предел на уровне допустимого сопоставляется с риском, который имеет место в повседневной жизни или производственной деятельности. С учетом веса возрастных когорт коэффициент риска онкологических и генетических эффектов от радиационного воздействия р—7,3-10"2 чел.-Зв. Принято считать, что риск, обусловленный коллективной дозой в 1 чел.-Зв эквивалентен недожитию одного года совокупной жизни рассматриваемой когорты. В среднем одно онкозаболевание приводит к недожитию в (10+15) лет. В результате Чернобыльской катастрофы ожидаемая коллективная доза может составить -105 чел.-Зв.

Последствия аварийных ситуаций в Уральском регионе оцениваются более чем в 2-104 чел.-Зв. Вышеизложенное позволяет охарактеризовать влияние радиоактивного излучения на среду обитания населения на территории и самого человека (рис. 1) и классифицировать ущерб в зависимости от интенсивности ионизирующего излучения (табл).

Классификация ущербов от ионизирующего излучения показывает, что социально-экономический ущерб от радиационного воздействия является комплексной характеристикой негативного влияния ионизирующего излучения на человека, среду его обитания и хозяйственную систему, его снижение требует проведения мероприятий по предотвращению первичных и отдаленных последствий по ликвидации радиационного загрязнения [3]. Из вышесказанного следует также, что не может быть общего подхода к определению составляющих совокупного ущерба, необходим дифференцированный подход.

По отношению к регионам, подвергшимся радиационному воздействию, реабилитационная политика исходит из экономического анализа безопасности [12]. Ее целью является обеспечение компенсации вреда здоровью и социального благополучия населения. В числе направлений системы реабилитационных мер рассматриваются: радиационная, медицинская, психологическая, социально-экономическая и правовая защита населения, подвергшегося техногенному аварийному облучению. На основе оценки риска проводятся защитные мероприятия, такие как: добровольное отселение, обязательное отселение, радиационный контроль и бракераж продуктов, дезактивация загрязненных объектов инфраструктуры и отдельных участков территорий, система мер по оптимизации сельскохозяйственного производства, обеспечение условий труда и др. [2].

Основной проблемой оптимизации защитных мер является определение цены риска а. Она относится к разряду затрат, которые не могут быть унифицированы. Ее значение существенно зависит от уровня экономического развития территории, подвергшейся ионизирующему излучению. Об этом свидетельствует разброс цены риска в разных странах. Цена риска как экономическая категория — это мера его влияния на качество жизни. Как любой экономический фактор, она должна удовлетворять двум требованиям:

— прямо или опосредованно влиять на жизнь человека;

Рис. 1. Схема влияния радиоактивного излучения на загрязнение среды обитания и человека

Таблица

Классификация ущербов от аварийного радиационного воздействия

№ п/п Классификационный признак Воздействие на реципиентов Сущностный признак ущерба Количественные (качественные) значения признака (мЗв/год) Виды ущерба

1 По интенсивности ионизирующего излучения Зона допустимого воздействия Совокупная дозовая нагрузка 1 Ущерб не лимитируется

Зона радиационного контроля О = (1+5) Ущерб в виде риска потери здоровья критических групп населения

Зона ограниченного проживания О = (5+20) Ущерб в виде ограничения жизнедеятельности

Зона отчуждения 0>20 Ущерб в виде свертывания жизнедеятельности

2 По проявлению ионизирующего излучения Человек Лучевая болезнь, острые лучевые реакции О >1 Зв/год Детерминированный ущерб

Человек Онкопатология, генетические наследственные отклонения О < 10 сЗв/год Стохастический ущерб

3 По охвату ионизирующим излучением Человек Специфические потери здоровья Прямой ущерб

Ограничение жизнедеятельности Опосредованный ущерб

Среда обитания Радиоактивное загрязнение биоты Ограничение природопользования Бракераж с/х продукции

Хозяйственные системы Потери объектов хозяйственной деятельности, социально-производственной инфраструктуры Ущерб в виде потери объемов производства

4 По отдаленности проявления последствий ионизирующего излучения Население, территория Обеспечение безопасности населения Первичный ущерб

Формирование условий длительного проживания населения на радиоактивно загрязненной территории Прогнозируемый ущерб

— отражать возможности изменения этого влияния.

С рассматриваемых позиций радиационная безопасность является также характеристикой качества жизни человека на загрязненной территории, что допускает установление порогового значения а для конкретной территории.

Цена риска должна включать две составляющие:

а = ах + ас,

где ах — хозяйственная составляющая, характеризующая прямой ущерб от радиационного воздействия в результате утраты человека как производителя общественно полезного продукта; ас — социальная составляющая, отражающая компромисс между отношением человека к риску и востребованностью обществом деятельности повышенного риска. По сути, она отражает субъективную оценку стоимости жизни. Согласно данным социального мониторинга, среди населения ряда регионов страны ее значение в среднем оценивается в -3-105 руб. Как показывает практика реабилитации радиа-ционно загрязненных территорий, социальная составляющая ас существенно превышает хозяйственную ах. Для нашей страны пороговая стоимость риска, предложенная МКРЗ, а оценивается в ~(10-ь20) тыс. долл./сЗв [7]

Система мер, направленная на обеспечение радиационной безопасности, сопровождается ограничением жизнедеятельности. Без адекватной социально-экономической поддержки населения происходит снижение уровня и качества жизни. Таким образом, последствия радиационных чрезвычайных ситуаций подразделяются на две группы:

— прямые, обусловленные радиационным воздействием;

— опосредованные, связанные с ограничением жизнедеятельности.

В совокупности стоимостной эквивалент указанных последствий определяет первичный и прогнозируемый ущерб.

Оценка нанесенного ущерба является базовой при обосновании реабилитационной политики. Первоначально принципом радиационной защиты был провозглашен принцип ALARA. — использование всех практически осуществимых мер устранения опасности. Вместе с тем беспороговая концепция позволяет рассматривать нормативы радиационного воздействия применительно к различным ситуациям на основе учета соотношения «вред — польза». В условиях сопоставления пользы и вреда опти-

Рис. 2. Значение постоянного риска в системе стоимостных координат «безопасность — качество жизни»

мальное распределение во времени затрат 3Е на обеспечение безопасности и качества жизни населения на данных территориях должно учитывать их функциональную зависимость от имеющихся экономических возможностей (рис. 1). Каждой линии совокупного риска R = const на рис. 2 соответствуют различающиеся экономические ресурсы. В зависимости от объема реабилитационных затрат (3Е) и их разбиения между двумя направлениями использования (обеспечение безопасности и качества жизни) оптимум реабилитационных мер при прогнозируемом допустимом риске определится минимумом суммы затрат [2, 3]:

3Е=3В+3^

где Зд — затраты на снижение совокупной дозовой нагрузки на территорию, 3^ — затраты на оптимизацию качества жизни.

При крупномасштабных чрезвычайных ситуациях из-за ограниченности финансовых и материальных ресурсов отсутствует возможность одновременного исчерпывающего проведения системы реабилитационных мер. Для нахождения оптимума соотношения, с учетом намеченных целей, целесообразно определять показатели эффективности первичных (Ев) и вторичных (Ек) затрат. Цели, достижение которых необходимо при радиационных чрезвычайных ситуациях, подразделяются на две группы:

1. Первичная реабилитация территории, населения, заключающаяся в выходе на допустимую дозовую нагрузку при минимальных имеющихся финансовых ресурсах.

2. Отдаленная реабилитация, выражающаяся в необходимости обеспечения безопасности

и качества жизни населения в будущем (отселение, реабилитационные меры и т. д.).

Критерием эффективности реабилитационных мер может служить минимум фактора Z (интегрального ущерба):

Z= 3V + Y -> min,

E ост ' v '

включающий затраты на компенсацию понесенного ущерба, и остаточный ущерб 7ст после проведения реабилитационных мер.

Затраты на защитные мероприятия (рис. 3), направленные на снижение дозовой нагрузки на население, подвергшееся радиационному воздействию, определяют стоимость 3D предотвращенной дозы D:

3 = 3D = ßD,

Рис. 3. Структура затрат на первичную реабилитацию территории, подвергшейся радиационному воздействию

Эффективность Ев первичных мероприятий, направленных на снижение дозовых нагрузок, оценивается путем сопоставления затрат (3^) со стоимостью предотвращенной коллективной дозы (ценой дозы эксплуатации ай):

Однако следует понимать, что масштабная реабилитация территорий и водных объектов при их радиоактивном загрязнении неосуществима. Можно рассматривать сопоставление

требуемых затрат и стоимостного эквивалента, оценивающего среду обитания [5], в том числе с учетом кадастровой стоимости. Практически реабилитационные меры по отношению к природным средам сводятся к ограничению природопользования вплоть до организации сани-тарно-защитных зон.

По мере решения задачи обеспечения радиационной безопасности приоритетным становится формирование условий (проведение мероприятий) длительного проживания на радиоактивно загрязненных территориях, в том числе по уровню и качеству жизни (рис. 4).

При рассмотрении отдаленных последствий представляется целесообразным учитывать социальный эквивалент накопленной дозы, который в отличие от последствий радиационного воздействия приводит к неспецифическим потерям здоровья. Увеличение годового дохода на 1% соответствует уменьшению риска на -5-105 год1, что эквивалентно предотвращенной дозе 1 мкЗв-год-1 [8]. При этом эффективность вложений, направленных на оптимизацию качества жизни, определяется критерием:

и

где к0и к — качество жизни в стоимостном выражении по совокупности сопоставимых показателей до и после проведения реабилитационных мероприятий.

Последствия радиоактивного загрязнения среды обитания характеризуются растяжкой во времени спадающего радиационного риска, который может оставаться значимым десятки и сотни лет. Очевидно, что формирование единой системы реабилитационных мер на такие сроки бессмысленно. С другой стороны, возникает проблема альтернативы выбора одномоментного или постепенного вложения средств в обеспечение безопасности и качества жизни. В первом варианте происходит замораживание средств. При постепенных затратах достижение заданного уровня безопасности требует меньших средств и мер защиты по временным периодам.

Растяжка реабилитационных действий во времени основывается на дисконтировании ущерба:

ОС'

Г

где р — норма дисконтирования. Определение численного значения нормы дисконтирования является многофакторной задачей.

о

о

X

т о;

£

1- X

10 >0

X т

а. О

<и т

1— л

л с;

с: О

го с

ГС о

£

а- о

Л] а.

т

5 О.

X С

лз

^

а.

О

Рис. 4. Структура затрат на формирование условий длительного проживания населения на радиоактивно загрязненных территориях

Экономический подход к оценке ущерба, обусловленного радиационным воздействием, допускает дисконтирование коллективной дозы:

/>

Предел интегрирования т устанавливается с учетом начальной мощности дозы £> (0) и периода полураспада дозообразующих радионуклидов. При этом процедура дисконтирования должна учитывать нормативные дозовые пределы.

Предлагаемая технология оценки социально-экономического ущерба от крупномасштабных радиационных аварий, на наш взгляд, направлена на повышение экономической обоснованности системы реабилитационных мероприятий, реализуемых посредством целевых программ.

Список литературы

1. Возняк В. Я. Чернобыль. Возвращение к жизни. Реабилитация радиоактивно загрязненных территорий. М.: Москомплекс, 1993. 208 с.

2. Волобуев П. В., Козлова Н. И. Структура прямых и опосредованных последствий при радиационной чрезвычайной ситуации // Вестник УГТУ-УПИ. 2009. №1(72). с. 39-50. (Экономика управления).

3. Козлова Н. И. Экономическая оценка ущерба от радиационной чрезвычайной ситуации. Курган : КГУ, 2008. 240 с.

4. Логачев В. А. Семипалатинский полигон. Обеспечение общей и радиационной безопасности ядерных испытаний М.: ИГЕМ РАН, 1997. 342 с.

5. Методические рекомендации по отбору инвестиционных природоохранных проектов для экономических программ субъекта РФ / Чененова Р. И., Хильченко Н. В., Гаврикова Н. П. и др. Екатеринбург : Институт экономики УрО РАН, 2004. 80 с.

6. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). М. : Минздрав РФ, 1999.128 с.

7. Оптимизация радиационной защиты на основе анализа соотношения «затраты - выгода». [Публикация №37 МКРЗ]. М.: Энергоатомиздат, 1985. 96 с.

8. Павлов И. В. Концепция обеспечения радиационной безопасности персонала и населения на предприятиях по добыче и переработке радиоактивных руд // Фонды ВНИПИ ПТ. А-364-92. 1992. 20 с.

9. Последствия техногенного радиационного воздействия и проблемы реабилитации Уральского региона // под. ред. С. К. Шойгу. М.: Комтехпринт, 2002. 288 с.

10. Рамзаев П. В., Циб А. Ф. Концепция защиты населения и хозяйственной деятельности на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. М.: РНКР, 1993. 8 с.

11. Циб А. Ф. Концепция радиационной, медицинской, социальной защиты и реабилитации населения Российской Федерации, подвергшегося аварийному облучению. М. : РНК РЗ, 1995.12 с.

12. Шевелев Я. В., Клименко А. В. Эффективная экономика ядерного топливно-энергетического комплекса. М. : Энергия, 1996. 734 с.