ТУСУР, техногенные системы и экологический риск (контрольная работа)


Узнать стоимость этой работы
25.05.2026, 12:23

Контрольная работа «Оценка риска для здоровья человека от воздействия радиационного фактора»

В результате аварии в техногенной системе атомной энергетики произошел выброс радионуклидов в окружающую среду, что вызвало ингаляционное и пероральное радиационное воздействие на население, проживающее на близлежащих территориях. По данным мониторинга был определен перечень радионуклидов, поступивших в окружающую среду, и установлены значения их активности в воздухе и пищевых продуктах.

Оцените на количественном и качественном уровне риск радиационного воздействия для здоровья населения, а именно вероятность возникновения возможных отдаленных последствий внутреннего облучения (возникновение ЗНО или смерть по причине ЗНО) за счет поступления радионуклидов в организм людей с воздухом и пищей.

Оценку риска необходимо выполнить, основываясь на предлагаемых модельных условиях (данных) согласно вашему варианту (приложение А).

Выполнение задания контрольной работы включает следующие этапы:

1. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) k-й возрастной группы населения, проживающей в населенном пункте N, вследствие ингаляционного поступления в организм аэрозолей, содержащих j-й радионуклид в течение времени Tk. Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулы (1.1) и (1.2).

2. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) населения, проживающего в населенном пункте N, вследствие ингаляционного поступления в организм аэрозолей, содержащих j-й радионуклид, в течение временного периода повышенной концентрации данного радионуклида в атмосферном воздухе (t). Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулу (1.3).

3. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО для всего населения, проживающего в населенном пункте N, вследствие поступления в организм jго радионуклида с воздухом в течение временного периода повышенной концентрации данного радионуклида (t). Объемная активность j-го радионуклида равна Сj. Для расчета используйте формулу (1.3).

4. Оцените на качественном уровне установленные в пунктах 1–3 количественные оценки риска заболевания и смертности населения в результате ингаляционного воздействия радионуклидов. Для оценки используйте таблицу 1.5.

5. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО в k-й возрастной группе населения в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими j-ми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.4).

6. Рассчитайте показатель риска заболевания (вероятность возникновения ЗНО) всех возрастных групп в целом в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими jми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.5).

7. Рассчитайте показатель риска смерти от ЗНО для населения в результате потребления пищевой продукции i, загрязненной одним или несколькими j-ми радионуклидами. Удельная активность j-го радионуклида равна Aij. Для расчета используйте формулу (1.5).

8. Оцените на качественном уровне установленные в пунктах 5–7 количественные оценки риска заболевания или смерти населения в результате потребления загрязненной радионуклидами пищевой продукции. Для оценки используйте таблицу 1.5.

Обязательные элементы отчета:

· титульный лист (см. приложение Г);

·  основная часть (расчет по каждому пункту задания в соответствии с описанным выше порядком выполнения. Каждый расчет необходимо детально прописать с пояснениями, в том числе с указанием используемых коэффициентов, как показано в примерах в п. 2.2).

Отчет оформляется в текстовом редакторе (например, MS Word) и размещается в электронном курсе для проверки преподавателем.


Выбор варианта

Выбор варианта контрольной работы осуществляется по общим правилам с использованием следующей формулы:

V = (N × K) div 100,

где V – искомый номер варианта,

N – общее количество вариантов,

K – код варианта,

div – целочисленное деление.

При V = 0 выбирается максимальный вариант.

Исходные данные для выполнения задания контрольной работы приведены в приложении А.

Примеры выполнения контрольной работы

Рассмотрим примеры расчета риска онкологического заболевания (заболевания в результате образования ЗНО) или смерти по причине ЗНО для населения при ингаляционном и пероральном поступлении радионуклидов в организм человека вследствие радиационной аварии, произошедшей на опасном производственном объекте.

Пример 1

Рассчитаем показатель риска заболевания (возникновения ЗНО) у девочек 7–10 лет, проживающих в городе, который расположен на территории, подвергшейся радиационному загрязнению вследствие аварии. Известно, что данная возрастная группа населения была подвержена ингаляционному воздействию быстрорастворимых аэрозолей, содержащих I131, в течение 10 часов. При этом объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3.

В соответствии с формулой (1.2) показатель риска для возрастных групп рассчитывается на основе суммарной активности радионуклида, вдыхаемого человеком за указанный промежуток времени. Определим суммарную активность I131 в объеме воздуха, вдыхаемом в течение 10 часов, по формуле (1.1) с учетом данных таблицы 1.1:

A (I131, 7–10 лет) = 6000 Бк/м3 × 0,59 м3/ч × 10 ч = 35400 Бк.

Далее рассчитаем показатель риска заболевания по формуле (1.2) с учетом данных таблицы 1.2 для определения коэффициента rjk:

R (I131, девочки 7–10 лет) = 2,37·10–9 Бк–1 × 35400 Бк = 0,84·10–4.

Таким образом, показатель риска онкологического заболевания девочек 7–10 лет при указанных условиях равен 0,84·10–4, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как очень низкий.

Пример 2

Рассчитаем показатель риска заболевания (возникновения ЗНО) населения города, которое в результате аварии было подвержено ингаляционному воздействию I131 в течение двух суток. Объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3.

Используя формулу (1.3) и учитывая данные таблицы 1.3 для определения коэффициента rj1, рассчитаем требуемый показатель риска:

R (I131, население) = 5,63·10–10 Бк–1·ч–1·м3 × 6000 Бк/м3 × 48 ч = 1,62·10–4.

Таким образом, показатель риска заболевания всего населения города при указанных условиях равен 1,62·10–4, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как низкий.

Пример 3

Рассчитаем показатель риска смерти от ЗНО для населения города, которое в результате аварии было подвержено ингаляционному воздействию I131 в течение трех суток. Объемная активность I131 составляла 6000 Бк/м3. Используя формулу (1.3) и учитывая данные таблицы 1.3 для определения коэффициента rj1, рассчитаем требуемый показатель риска:

R (I131, население) = 5,92·10–11 Бк–1·ч–1·м3 × 6000 Бк/м3 × 72 ч = 2,56·10–5.

Таким образом, показатель риска заболевания всего населения города при указанных условиях равен 2,56·10–5, что, в соответствии с таблицей 1.5, характеризует риск как очень низкий.

Пример 4

Рассчитаем показатель риска смерти детей 7 лет от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Sr90, удельная активность которого составляла 50 Бк/кг, и Cs137 с удельной активностью 1000 Бк/кг, в течение 30 суток.

Используя формулу (1.4), а также учитывая данные приложения Б (для определения коэффициента rijk) и таблицы 1.4, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Sr90:

R (молоко, Sr90, 7 лет) = 2,99·10–9 Бк–1 × 1,06 кг/сут × 50 Бк/кг × 30 сут = 4,75·10–6.

Далее определим требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Cs137:

R (молоко, Cs137, 7 лет) = 6,52·10–10 Бк–1 × 1,06 кг/сут × 1000 Бк/кг × 30 сут = 2,07·10–5.

При поступлении в организм пищевой продукции, загрязненной двумя радионуклидами, оценка риска осуществляется суммированием рисков от каждого радионуклида.

Таким образом, показатель риска смерти детей 7 лет в результате потребления молока, содержащего Sr90 и Cs137, определяется следующим образом:

R (молоко, Sr90 и Cs137, 7 лет) = 4,75·10–6 + 2,07·10–5 = 2,55·10–5.

В соответствии с таблицей 1.5 полученное значение характеризует риск как очень низкий.

Пример 5

Рассчитаем показатель риска заболевания населения (возникновение ЗНО) в результате потребления молока, содержащего Sr90 с удельной активностью 100 Бк/кг, в течение 60 суток.

Используя формулу (1.5) и учитывая данные приложения В для определения коэффициента rij, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Sr90:

R (молоко, Sr90) = 1,26·10–9 Бк–1·кг·сут–1× 100 Бк/кг × 60 сут = 7,56·10–6.

Таким образом, показатель риска заболевания населения в результате потребления молока, содержащего Sr90, характеризует риск как пренебрежимый.

Пример 6

Рассчитаем показатель риска смерти населения от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Cs137 с удельной активностью 500 Бк/кг, в течение 60 суток.

Используя формулу (1.5) и учитывая данные приложения В для определения коэффициента rij, рассчитаем требуемый показатель риска для случая употребления молока, содержащего Cs137:

R (молоко, Cs137) = 4,22·10–10 Бк–1·кг·сут–1× 500 Бк/кг × 60 сут = 1,27·10–5. Таким образом, показатель риска смерти населения от ЗНО в результате потребления молока, содержащего Cs137, характеризует риск как очень низкий.


ПРИЛОЖЕНИЕ А

Варианты заданий на контрольную работу

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Населенный пункт

Село

Город

Село

Село

Город

Город

Село

Город

Село

Город

Город

Село

Село

Город

Село

Наименование радионуклида в воздухе

Cs137

I131

Am241

Pu239

Sr90

I131

Sr90

Pu239

Cs137

Am241

I131

Sr90

Pu239

Cs137

Am241

Растворимость аэрозолей, содержащих радионуклид

П

Б

М

П

Б

П

М

Б

П

М

Б

П

Б

М

П

Объемная активность радионуклида (Сj, Бк/м3)

110

280

1570

720

315

120

1020

145

2220

160

240

480

1100

700

502

Длительность ингаляции радионуклида возрастной группой k

(Tk, ч)

 

6

 

48

 

5

 

96

 

504

 

9

 

12

 

100

 

10

 

144

 

720

 

8

 

168

 

192

 

14

k-возрастная группа*, лет

3

18

20

4

65

12

17

16

12

62

11

32

51

9

70

Пол населения в k-возрастной группе

ж

м

м

ж

м

ж

м

ж

м

ж

м

м

ж

м

ж

Длительность ингаляции населением радионуклида (t, ч)

20

3

16

25

40

90

8

24

48

100

10

72

12

9

168

Вид пищевой продукции (i)

Молоко

Рыба

Мясо

Овощи

Фрукты

Картофель

Хлеб

Молоко

Рыба

Мясо

Овощи

Фрукты

Картофель

Хлеб

Мясо

Наименование радионуклида в пищевой продукции

Am241

Pu239

Cs137

Sr90

I131

Am241

Pu239

Cs137

I131

Sr90

Am241

Pu239

Cs137

Sr90

I131

Удельная активность радионуклида в пище

(Aij, Бк/кг)

 

1200

 

280

 

1600

 

1030

 

5700

 

1060

 

2100

 

350

 

1010

 

2500

 

15500

 

400

 

6200

 

12000

 

2800

Длительность потребления загрязненной пище

вой продукции (Ti, сут.)

 

94

 

40

 

36

 

105

 

17

 

15

 

30

 

60

 

23

 

120

 

18

 

35

 

112

 

100

 

25

*Если возрастная группа – до 25 лет включительно, то при выборе коэффициентов rjk и rijk следует брать значения для группы 5–10 лет; если возрастная группа – 26 и более лет, то берутся значения коэффициентов для группы 40–60 лет.


ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Коэффициенты риска заболевания и смерти в различных возрастных группах

Таблица Б.1 – Коэффициенты риска заболевания и смерти в различных возрастных группах населения при потреблении пищевой продукции с удельной активностью 1 Бк/кг с учетом средней массы потребления каждого продукта (коэффициент rijk), Бк1 [2, 4]

Радионуклид

Возраст, лет*

Смертность

Заболеваемость

Хлеб

Карто

фель

Овощи

Фрукты

Мясо

Рыба

Молоко

Хлеб

Карто

фель

Овощи

Фрукты

Мясо

Рыба

Молоко

I131

5–9

1,04E–10

7,78E–11

1,70E–10

2,41E–10

1,25E–10

6,55E–11

6,20E–10

1,54E–09

1,08E–09

1,61E–09

2,27E–09

1,18E–09

6,18E–10

5,86E–09

40–49

8,88E–12

5,47E–12

1,34E–11

9,53E–12

1,14E–11

2,85E–12

3,57E–11

1,12E–10

6,82E–11

1,18E–10

8,40E–11

1,00E–10

2,51E–11

3,15E–10

Sr90

5–9

6,76E–10

5,05E–10

8,21E–10

1,16E–09

6,01E–10

3,15E–10

2,99E–09

1,03E–09

7,19E–10

1,07E–09

1,51E–09

7,85E–10

4,12E–10

3,91E–09

40–49

2,97E–10

1,83E–10

4,43E–10

3,16E–10

3,78E–10

9,44E–11

1,18E–09

4,46E–10

2,71E–10

4,68E–10

3,34E–10

3,99E–10

9,96E–11

1,25E–09

Cs137

5–9

2,11E–10

1,58E–10

2,54E–10

2,64E–10

1,70E–10

7,24E–10

6,52E–10

3,16E–10

2,36E–10

3,79E–10

3,95E–10

2,54E–10

1,08E–10

9,75E–10

40–49

8,95E–11

5,51E–11

9,46E–11

7,02E–11

8,13E–11

2,15E–11

2,40E–10

1,18E–10

7,25E–11

1,24E–10

9,23E–11

1,07E–10

2,83E–11

3,16E–10

Pu239

5–9

1,77E–09

1,32E–09

2,12E–09

2,21E–09

1,42E–09

6,06E–10

5,46E–09

2,39E–09

1,79E–09

2,87E–09

2,99E–09

1,92E–09

8,18E–10

7,37E–09

40–49

5,56E–10

3,42E–10

5,87E–10

4,36E–10

5,05E–10

1,34E–10

1,49E–09

6,38E–10

3,93E–10

6,74E–10

5,00E–10

5,80E–10

1,53E–10

1,71E–09

Am241

5–9

1,20E–09

8,98E–10

1,44E–09

1,50E–09

9,65E–10

4,12E–10

3,71E–09

1,80E–09

1,34E–09

2,16E–09

2,25E–09

1,45E–09

6,16E–10

5,55E–09

40–49

3,60E–10

2,22E–10

3,81E–10

2,82E–10

3,27E–10

8,66E–11

9,66E–10

4,39E–10

2,70E–10

4,64E–10

3,44E–10

3,99E–10

1,05E–10

1,18E–09

* Приведены значения в качестве примера только для одной детской и взрослой возрастных групп.


ПРИЛОЖЕНИЕ В

Коэффициенты риска заболевания и смерти населения от ЗНО

Таблица В.1 – Коэффициенты риска заболевания и смерти населения от ЗНО при потреблении пищевой продукции с удельной активностью 1 Бк/кг с учетом относительной численности возрастных групп и средней массы суточного потребления пищевой продукции (коэффициент rij), Бк–1·кг·сут–1 [2, 4]

Радионуклид

Смертность

Заболеваемость

Хлеб

Карто

фель

Овощи

Фрукты

Мясо

Рыба

Молоко

Хлеб

Карто

фель

Овощи

Фрукты

Мясо

Рыба

Молоко

I131

2,8E–11

2E–11

2,99E–11

3,23E–11

2,33E–11

1,11E–11

8,43E–11

2,58E–10

1,84E–10

2,76E–10

3,00E–10

2,15E–10

1,03E–10

7,78E–10

Sr90

3,97E–10

2,63E–10

4,2E–10

3,7E–10

3,11E–10

1,25E–10

1,13E–09

4,43E–10

2,96E–10

4,69E–10

4,23E–10

3,80E–10

1,44E–10

1,26E–09

Cs137

1,53E–10

1,02E–10

1,61E–10

1,37E–10

1,33E–10

4,87E–11

4,22E–10

2,16E–10

1,44E–10

2,28E–10

1,96E–10

1,88E–10

6,99E–11

5,97E–10

Pu239

8,51E–10

5,76E–10

9,02E–10

8,36E–10

7,3E–10

2,87E–10

2,45E–09

1,06E–09

7,23E–10

1,13E–09

1,06E–09

9,09E–10

3,67E–10

3,07E–09

Am241

5,46E–10

3,71E–10

5,79E–10

5,45E–10

4,66E–10

1,87E–10

1,58E–09

7,46E–10

5,11E–10

7,92E–10

7,61E–10

6,36E–10

2,62E–10

2,17E–09





Узнать стоимость этой работы