До масовне контаминације пољопривредног земљишта радионуклидима долази, по правилу, услед великих хаварија у предузећима нуклеарне индустрије или нуклеарним електранама. Такве несреће су се догодиле у Виндскајлу (Енглеска) и Јужном Уралу (Русија). Највећа несрећа догодила се у априлу 1986. године у нуклеарној електрани у Чернобиљу. Последње је подразумевало интензивну контаминацију земљишта на више хиљада квадратних километара.
Главни фактори који доприносе ефектима радијације у пољопривредним подручјима су:
- да ли је зрачење од једнократног или дуготрајног излагања
- укупна количина радиоактивних материја које улазе у животну средину
- однос радионуклида у падавинама
- удаљеност од извора зрачења до пољопривредних земљишта и насеља
- хидрогеолошке и земљишне карактеристике пољопривредних земљишта и намена њиховог коришћења
- посебности рада сеоског становништва; исхрана, снабдевање водом
- време од радиолошке незгоде.
Као резултат несреће у Чернобиљу, више од 50 милиона Кирија (Ци) углавном испарљивих радионуклида ушло је у животну средину. У првој фази, која је обухватала 2.5 месеца („јодни период“), јод-131 је произвео највећу биолошку опасност, са значајним дозама високоенергетског гама зрачења.
Рад на пољопривредним земљиштима у јодном периоду треба строго регулисати. Јод-131 се акумулира у штитној жлезди и оштећује је. После акцидента у Чернобиљу, зона веома високог интензитета зрачења, у којој никоме није било дозвољено да живи и ради, била је дефинисана у радијусу од 30 км око станице.
Изван ове забрањене зоне издвајале су се четири зоне са различитим стопама гама зрачења на земљишту према којима су се могли обављати пољопривредни радови; током јодног периода, четири зоне су имале следеће нивое зрачења мерене у рендгену (Р):
- зона 1—мање од 0.1 мР/х
- зона 2—0.1 до 1 мР/х
- зона 3—1.0 до 5 мР/х
- зона 4—5 мР/х и више.
Наиме, због „тачке“ контаминације радионуклидима током јодног периода, пољопривредни радови у овим зонама су се обављали на нивоима гама зрачења од 0.2 до 25 мР/х. Осим неуједначене контаминације, варијације у нивоу гама зрачења узроковане су различитим концентрацијама радионуклида у различитим културама. Крмне културе су посебно изложене високим нивоима гама емитера током жетве, транспорта, силирања и када се користе као сточна храна.
После распада јода-131, највећу опасност за пољопривредне раднике представљају дуговечни нуклиди цезијум-137 и стронцијум-90. Цезијум-137, гама емитер, је хемијски аналог калијума; његов унос код људи или животиња доводи до равномерне дистрибуције по целом телу и релативно брзо се излучује урином и фецесом. Дакле, стајњак у контаминираним подручјима је додатни извор зрачења и мора се што је брже могуће уклонити са фарми и ускладиштити на посебним локацијама.
Стронцијум-90, бета емитер, је хемијски аналог калцијума; депонује се у коштаној сржи код људи и животиња. Стронцијум-90 и цезијум-137 могу ући у људско тело преко контаминираног млека, меса или поврћа.
Подела пољопривредног земљишта на зоне након распадања краткотрајних радионуклида врши се по другачијем принципу. Овде се не узима у обзир ниво гама зрачења, већ количина контаминације земљишта цезијумом-137, стронцијумом-90 и плутонијумом-239.
У случају посебно тешке контаминације, становништво се евакуише из таквих подручја, а пољопривредни радови се обављају по распореду ротације од 2 недеље. Критеријуми за разграничење зона у контаминираним подручјима дати су у табели 1.
Табела 1. Критеријуми за зоне контаминације
|
Зоне контаминације |
Границе контаминације земљишта |
Ограничења дозирања |
Врста радње |
|
1. 30 км зона |
- |
- |
Резидинг оф |
|
2. Безусловно |
15 (Ци)/км2 |
0.5 цСв/год |
Пољопривредни радови се обављају двонедељним распоредом ротације под строгом радиолошком контролом. |
|
3. Добровољно |
5–15 Ци/км2 |
КСНУМКС-КСНУМКС |
Предузимају се мере за смањење |
|
4. Радио-еколошки |
1–5 Ци/км2 |
0.01 цСв/год |
Пољопривредни рад је |
Када људи раде на пољопривредним површинама контаминираним радионуклидима, може доћи до уноса радионуклида у организам дисањем и контактом са земљом и прашином поврћа. Овде су и бета емитери (стронцијум-90) и алфа емитери изузетно опасни.
Као резултат удеса у нуклеарним електранама, део радиоактивних материјала који улазе у околину су ниско дисперговане, високо активне честице реакторског горива — „вруће честице“.
Значајне количине прашине која садржи вруће честице ствара се током пољопривредних радова и током ветровитих периода. То су потврдили и резултати испитивања филтера за ваздух трактора узетих са машина које су радиле на контаминираном земљишту.
Процена дозног оптерећења на плућима пољопривредних радника изложених врућим честицама открила је да су ван зоне од 30 км дозе износиле неколико милисиверта (Лосхцхилов ет ал. 1993).
Према подацима Брука и др. (1989) укупна активност цезијума-137 и цезијума-134 у надахнутој прашини код руковаоца машина износила је од 0.005 до 1.5 нЦи/м3. Према њиховим прорачунима, током укупног периода рада на терену ефективна доза за плућа се кретала од 2 до
70 цСв.
Утврђена је веза између количине контаминације земљишта цезијумом-137 и радиоактивности ваздуха радне зоне. Према подацима Кијевског института за здравствену заштиту на раду, утврђено је да када је загађеност земљишта цезијумом-137 износила 7.0 до 30.0 Ци/км2 радиоактивност ваздуха зоне дисања достигла је 13.0 Бк/м3. У контролној зони, где је густина контаминације износила од 0.23 до 0.61 Ци/км3, радиоактивност ваздуха радне зоне кретала се од 0.1 до 1.0 Бк/м3 (Красњук, Черњук и Стешка 1993).
Медицинским прегледима руковаоца пољопривредних машина у „бистрим“ и контаминираним зонама утврђен је пораст кардиоваскуларних болести код радника у контаминираним зонама, у виду исхемијске болести срца и неуроциркулаторне дистоније. Од осталих поремећаја чешће се региструје дисплазија штитасте жлезде и повишен ниво моноцита у крви.
Хигијенски захтеви
Распоред рада
Након великих хаварија на нуклеарним електранама, обично се доносе привремени прописи за становништво. Након акцидента у Чернобиљу донети су привремени прописи на период од годину дана, са ГДВ од 10 цСв. Претпоставља се да радници добијају 50% своје дозе због спољашњег зрачења током рада. Овде праг интензитета дозе зрачења током осмочасовног радног дана не би требало да прелази 2.1 мР/х.
Током пољопривредних радова нивои зрачења на радним местима могу значајно да варирају, у зависности од концентрације радиоактивних материја у земљишту и биљкама; флуктуирају и током технолошке обраде (силозирање, припрема суве сточне хране и сл.). Да би се смањиле дозе радницима, уводе се прописи о роковима за пољопривредне радове. На слици 1 приказани су прописи који су уведени након несреће у Чернобиљу.
Слика 1. Временска ограничења пољопривредних радова у зависности од интензитета гама зрачења на радним местима.
Агротехнологије
Приликом извођења пољопривредних радова у условима велике контаминације земљишта и биљака, потребно је стриктно поштовати мере усмерене на спречавање контаминације прашином. Утовар и истовар сувих и прашњавих материја треба механизовати; врат транспортне цеви треба прекрити тканином. За све врсте теренских радова морају се предузети мере усмерене на смањење ослобађања прашине.
Радове са пољопривредним машинама треба изводити узимајући у обзир притисак у кабини и избор правилног правца рада, при чему је пожељан ветар са стране. Ако је могуће, пожељно је прво залити површине које се обрађују. Препоручује се широка употреба индустријских технологија како би се што више елиминисао ручни рад на њивама.
Прикладно је наносити на земљиште супстанце које могу да подстичу апсорпцију и фиксацију радионуклида, претварајући их у нерастворљива једињења и на тај начин спречавајући пренос радионуклида у биљке.
Пољопривредне машине
Једна од највећих опасности за раднике је пољопривредна механизација контаминирана радионуклидима. Дозвољено време рада на машинама зависи од интензитета гама зрачења које се емитује са површина кабине. Не само да је потребно темељно пуњење кабина, већ и дужна контрола над системима вентилације и климатизације. Након рада потребно је извршити мокро чишћење кабина и замену филтера.
Приликом одржавања и поправке машина након поступака деконтаминације, интензитет гама зрачења на спољним површинама не би требало да прелази 0.3 мР/х.
Зграде
Редовно мокро чишћење треба обављати унутар и изван зграда. Зграде треба да буду опремљене тушевима. Приликом припреме сточне хране која садржи компоненте прашине, потребно је придржавати се процедура које имају за циљ да спрече уношење прашине од стране радника, као и да се прашина не налази на поду, опреми и сл.
Под притиском опреме треба да буде под контролом. Радна места треба да буду опремљена ефикасном општом вентилацијом.
Употреба пестицида и минералних ђубрива
Треба ограничити примену прашине и зрнастих пестицида и минералних ђубрива, као и прскање из авиона. Пожељно је машинско прскање и примена гранулираних хемикалија као и течних мешаних ђубрива. Минерална ђубрива у праху треба складиштити и транспортовати само у добро затвореним контејнерима.
Утоварно-истоварне радове, припрему раствора пестицида и друге активности изводити уз максимално индивидуалну заштитну опрему (комбинезон, шлемови, наочаре, респиратори, гумене рукавице и чизме).
Снабдевање водом и исхрана
Требало би да постоје посебне затворене просторије или комби возила без промаје где радници могу да узимају оброке. Пре узимања оброка радници треба да оперу одећу и добро оперу руке и лице сапуном и текућом водом. Током летњих периода радници на терену треба да буду снабдевени водом за пиће. Воду треба чувати у затвореним посудама. Прашина не сме да уђе у посуде када их пуните водом.
Превентивни лекарски прегледи радника
Периодичне лекарске прегледе треба да спроводи лекар; обавезне су лабораторијске анализе крви, ЕКГ и тестови респираторне функције. Тамо где нивои зрачења не прелазе дозвољене границе, учесталост лекарских прегледа треба да буде најмање једном у 12 месеци. Тамо где су већи нивои јонизујућег зрачења прегледе треба вршити чешће (после сетве, жетве и сл.) узимајући у обзир интензитет зрачења на радним местима и укупну апсорбовану дозу.
Организација радиолошке контроле пољопривредних површина
Главни индекси који карактеришу радиолошку ситуацију након падавина су интензитет гама зрачења у простору, контаминација пољопривредног земљишта одабраним радионуклидима и садржај радионуклида у пољопривредним производима.
Одређивање нивоа гама зрачења у подручјима омогућава исцртавање граница јако контаминираних подручја, процену доза спољашњег зрачења за људе који се баве пољопривредним пословима и успостављање одговарајућих распореда радиолошке безбедности.
Функције радиолошког мониторинга у пољопривреди обично су у надлежности радиолошких лабораторија санитарне службе, као и ветеринарских и агрохемијских радиолошких лабораторија. Обуку и едукацију особља које се бави дозиметријском контролом и консултацијама за сеоско становништво спроводе ове лабораторије.