La contaminación masiva de tierras agrícolas por radionucleidos ocurre, por regla general, debido a grandes accidentes en las empresas de la industria nuclear o en las centrales nucleares. Tales accidentes ocurrieron en Windscale (Inglaterra) y Ural Sur (Rusia). El mayor accidente ocurrió en abril de 1986 en la central nuclear de Chernóbil. Este último supuso una contaminación intensiva de los suelos a lo largo de varios miles de kilómetros cuadrados.
Los principales factores que contribuyen a los efectos de la radiación en las zonas agrícolas son los siguientes:
- si la radiación proviene de una exposición única o prolongada
- cantidad total de sustancias radiactivas que entran en el medio ambiente
- proporción de radionucleidos en la lluvia radiactiva
- distancia desde la fuente de radiación hasta las tierras agrícolas y los asentamientos
- características hidrogeológicas y del suelo de las tierras agrícolas y el propósito de su uso
- peculiaridades del trabajo de la población rural; dieta, suministro de agua
- tiempo desde el accidente radiológico.
Como resultado del accidente de Chernobyl, más de 50 millones de Curies (Ci) de radionucleidos, en su mayoría volátiles, ingresaron al medio ambiente. En la primera etapa, que abarcó dos meses y medio (el “período del yodo”), el yodo-2.5 produjo el mayor riesgo biológico, con dosis significativas de radiación gamma de alta energía.
El trabajo en tierras agrícolas durante el período de yodo debe estar estrictamente regulado. El yodo-131 se acumula en la glándula tiroides y la daña. Después del accidente de Chernobyl, se definió una zona de muy alta intensidad de radiación, donde nadie podía vivir ni trabajar, en un radio de 30 km alrededor de la estación.
Fuera de esta zona prohibida, se distinguieron cuatro zonas con diversos índices de radiación gamma sobre los suelos según los cuales se podían realizar tipos de labores agrícolas; durante el período de yodo, las cuatro zonas tenían los siguientes niveles de radiación medidos en roentgen (R):
- zona 1: menos de 0.1 mR/h
- zona 2: 0.1 a 1 mR/h
- zona 3: 1.0 a 5 mR/h
- zona 4—5 mR/h y más.
En realidad, debido a la contaminación “spot” por radionúclidos durante el período del yodo, el trabajo agrícola en estas zonas se realizó a niveles de radiación gamma de 0.2 a 25 mR/h. Aparte de la contaminación desigual, la variación en los niveles de radiación gamma fue causada por diferentes concentraciones de radionucleidos en diferentes cultivos. Los cultivos forrajeros en particular están expuestos a altos niveles de emisores gamma durante la cosecha, el transporte, el ensilaje y cuando se utilizan como forraje.
Después de la descomposición del yodo-131, el mayor peligro para los trabajadores agrícolas lo presentan los nucleidos de larga duración, el cesio-137 y el estroncio-90. El cesio-137, un emisor gamma, es un análogo químico del potasio; su ingesta por humanos o animales da como resultado una distribución uniforme por todo el cuerpo y se excreta con relativa rapidez con la orina y las heces. Por lo tanto, el estiércol en las áreas contaminadas es una fuente adicional de radiación y debe ser retirado lo más rápido posible de las granjas de ganado y almacenado en sitios especiales.
El estroncio-90, un emisor beta, es un análogo químico del calcio; se deposita en la médula ósea en humanos y animales. El estroncio-90 y el cesio-137 pueden ingresar al cuerpo humano a través de la leche, la carne o las verduras contaminadas.
La división de tierras agrícolas en zonas después de la desintegración de radionucleidos de vida corta se lleva a cabo de acuerdo con un principio diferente. Aquí, no es el nivel de radiación gamma, sino la cantidad de contaminación del suelo por cesio-137, estroncio-90 y plutonio-239 lo que se tiene en cuenta.
En el caso de una contaminación particularmente severa, la población es evacuada de dichas áreas y el trabajo agrícola se realiza en un programa de rotación de 2 semanas. Los criterios para la demarcación de zonas en las áreas contaminadas se dan en la tabla 1.
Tabla 1. Criterios para las zonas de contaminación
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Zonas de contaminación |
Límites de contaminación del suelo |
Límites de dosificación |
Tipo de acción |
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1. Zona de 30 km |
– |
– |
residir en |
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2. incondicional |
15 (Ci)/km2 |
0.5 cSv/año |
El trabajo agrícola se realiza con un horario de rotación de 2 semanas bajo estricto control radiológico. |
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3. Voluntario |
5–15 CI/km2 |
0.01-0.5 |
Se toman medidas para reducir |
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4. Radio-ecológico |
1–5 CI/km2 |
0.01 cSv/año |
El trabajo agrícola es |
Cuando las personas trabajan en tierras agrícolas contaminadas por radionucleidos, puede ocurrir la absorción de radionucleidos por el cuerpo a través de la respiración y el contacto con el suelo y polvos vegetales. Aquí, tanto los emisores beta (estroncio-90) como los emisores alfa son extremadamente peligrosos.
Como resultado de los accidentes en las centrales nucleares, parte de los materiales radiactivos que ingresan al medio ambiente son partículas altamente activas y de baja dispersión del combustible del reactor: “partículas calientes”.
Cantidades considerables de polvo que contienen partículas calientes se generan durante el trabajo agrícola y en períodos ventosos. Esto fue confirmado por los resultados de las investigaciones de los filtros de aire de los tractores tomados de las máquinas que operaban en las tierras contaminadas.
La evaluación de las cargas de dosis en los pulmones de trabajadores agrícolas expuestos a partículas calientes reveló que fuera de la zona de 30 km las dosis ascendían a varios milisieverts (Loshchilov et al. 1993).
Según los datos de Bruk et al. (1989) la actividad total de cesio-137 y cesio-134 en el polvo inspirado en los operadores de máquinas ascendió a 0.005 a 1.5 nCi/m3. Según sus cálculos, durante el período total del trabajo de campo, la dosis efectiva en los pulmones osciló entre 2 y
70cSv.
Se estableció la relación entre la cantidad de contaminación del suelo por cesio-137 y la radiactividad del aire de la zona de trabajo. Según los datos del Instituto de Salud Ocupacional de Kiev, se encontró que cuando la contaminación del suelo por cesio-137 ascendía a 7.0 a 30.0 Ci/km2 la radiactividad del aire de la zona de respiración alcanzó los 13.0 Bq/m3. En el área de control, donde la densidad de contaminación fue de 0.23 a 0.61 Ci/km3, la radiactividad del aire de la zona de trabajo osciló entre 0.1 y 1.0 Bq/m3 (Krasnyuk, Chernyuk y Stezhka 1993).
Los reconocimientos médicos a los operadores de máquinas agrícolas de las zonas “clara” y contaminada revelaron un aumento de las enfermedades cardiovasculares en los trabajadores de las zonas contaminadas, en forma de cardiopatía isquémica y distonía neurocirculatoria. Entre otros trastornos, la displasia de la glándula tiroides y un aumento del nivel de monocitos en la sangre se registraron con mayor frecuencia.
Requisitos higiénicos
Programas de trabajo
Después de grandes accidentes en las centrales nucleares, se suelen adoptar regulaciones temporales para la población. Tras el accidente de Chernóbil se adoptaron normas temporales por un período de un año, con el TLV de 10 cSv. Se supone que los trabajadores reciben el 50% de su dosis debido a la radiación externa durante el trabajo. En este caso, el umbral de intensidad de la dosis de radiación durante la jornada laboral de ocho horas no debe superar los 2.1 mR/h.
Durante el trabajo agrícola, los niveles de radiación en los lugares de trabajo pueden fluctuar significativamente, dependiendo de las concentraciones de sustancias radiactivas en suelos y plantas; también fluctúan durante el procesamiento tecnológico (ensilado, preparación de forraje seco, etc.). Con el fin de reducir las dosis a los trabajadores, se introducen regulaciones de límites de tiempo para el trabajo agrícola. La figura 1 muestra las normas que se introdujeron después del accidente de Chernobyl.
Figura 1. Límites de tiempo para el trabajo agrícola en función de la intensidad de la radiación de rayos gamma en los lugares de trabajo.
Agrotecnologías
Al realizar trabajos agrícolas en condiciones de alta contaminación de suelos y plantas, es necesario observar estrictamente las medidas dirigidas a la prevención de la contaminación por polvo. La carga y descarga de sustancias secas y polvorientas debe estar mecanizada; el cuello del tubo transportador debe estar cubierto con tela. Se deben tomar medidas dirigidas a la disminución de la liberación de polvo para todo tipo de trabajo de campo.
Los trabajos con maquinaria agrícola deberían realizarse teniendo debidamente en cuenta la presurización de la cabina y la elección de la dirección adecuada de funcionamiento, siendo preferible el viento lateral. Si es posible, es deseable regar primero las áreas que se están cultivando. Se recomienda el uso generalizado de tecnologías industriales para eliminar en lo posible el trabajo manual en los campos.
Es conveniente aplicar a los suelos sustancias que puedan promover la absorción y fijación de radionucleidos, transformándolos en compuestos insolubles y evitando así la transferencia de radionucleidos a las plantas.
Maquinaria de agricultura
Uno de los principales peligros para los trabajadores es la maquinaria agrícola contaminada con radionúclidos. El tiempo de trabajo permitido en las máquinas depende de la intensidad de la radiación gamma emitida por las superficies de la cabina. No solo se requiere la presurización completa de las cabinas, sino también el debido control sobre los sistemas de ventilación y aire acondicionado. Después del trabajo, se debe realizar la limpieza en húmedo de las cabinas y el reemplazo de los filtros.
Al mantener y reparar las máquinas después de los procedimientos de descontaminación, la intensidad de la radiación gamma en las superficies exteriores no debe exceder los 0.3 mR/h.
Edificios
La limpieza húmeda de rutina debe realizarse dentro y fuera de los edificios. Los edificios deben estar equipados con duchas. Al preparar forrajes que contengan componentes de polvo, es necesario cumplir con los procedimientos destinados a evitar que los trabajadores ingieran polvo, así como a mantener el polvo alejado del piso, el equipo, etc.
La presurización del equipo debe estar bajo control. Los lugares de trabajo deben estar equipados con una ventilación general eficaz.
Uso de pesticidas y fertilizantes minerales.
Debe restringirse la aplicación de pesticidas en polvo y granulares y fertilizantes minerales, así como la fumigación desde aviones. Es preferible la pulverización mecánica y la aplicación de productos químicos granulados, así como fertilizantes líquidos mixtos. Los fertilizantes minerales en polvo deben almacenarse y transportarse únicamente en recipientes bien cerrados.
Los trabajos de carga y descarga, preparación de soluciones plaguicidas y otras actividades deben realizarse utilizando el máximo equipo de protección individual (mono, casco, gafas, respiradores, guantes de goma y botas).
Abastecimiento de agua y dieta.
Debe haber locales cerrados especiales o camionetas sin corrientes de aire donde los trabajadores puedan tomar sus comidas. Antes de comer, los trabajadores deben lavarse la ropa y lavarse bien las manos y la cara con jabón y agua corriente. Durante los períodos de verano, los trabajadores del campo deben tener agua potable. El agua debe mantenerse en recipientes cerrados. El polvo no debe entrar en los recipientes al llenarlos con agua.
Exámenes médicos preventivos de los trabajadores
Los exámenes médicos periódicos deben ser realizados por un médico; Los análisis de laboratorio de sangre, ECG y pruebas de función respiratoria son obligatorios. Cuando los niveles de radiación no superen los límites permisibles, la frecuencia de los exámenes médicos no debería ser inferior a una vez cada 12 meses. Donde haya niveles más altos de radiación ionizante, los exámenes deben realizarse con mayor frecuencia (después de la siembra, la cosecha, etc.) teniendo debidamente en cuenta la intensidad de la radiación en los lugares de trabajo y la dosis total absorbida.
Organización del Control Radiológico de las Zonas Agrícolas
Los principales índices que caracterizan la situación radiológica después de la lluvia radiactiva son la intensidad de la radiación gamma en la zona, la contaminación de las tierras agrícolas por los radionucleidos seleccionados y el contenido de radionucleidos en los productos agrícolas.
La determinación de los niveles de radiación gamma en las áreas permite trazar los límites de las áreas severamente contaminadas, estimar las dosis de radiación externa a las personas que se dedican a las labores agrícolas y establecer los correspondientes horarios que prevean la seguridad radiológica.
Las funciones de vigilancia radiológica en la agricultura suelen estar a cargo de los laboratorios radiológicos del servicio sanitario, así como de los laboratorios radiológicos veterinarios y agroquímicos. La capacitación y educación del personal dedicado al control dosimétrico y consultas a la población rural son realizadas por estos laboratorios.