УДК [614.31:546.79](083.74)(477)

СУЧАСНИЙ СТАН, ПРОБЛЕМИ ТА НАПРЯМКИ УДОСКОНАЛЕННЯ ГІГІЄНІЧНОЇ ОЦІНКИ І РЕГЛАМЕНТАЦІЇ ВМІСТУ РАДІОНУКЛІДІВ ¹³⁷CS ТА ⁹⁰SR У ПРОДУКТАХ ХАРЧУВАННЯ

І.І. Карачов доктор мед. наук, професор, В.М. Фокін кандидат тех. наук,В.І. Даценко кандидат мед. наук, Л.С. Гронська, К.О. Салєнко

Інститут екогігієни і токсикології ім. Л.І. Медведя, м. Київ

SUMMARY. The existent system of estimation and regulation of content of radionuclides in accordance with modern ideology of radiological protection and accordance to the metrology requirements is analysed. The row of suggestions in relation to development of new sanitary norms of maintenance of radionuclides ¹³⁷Cs and ⁹⁰Sr in foodstuffs is born.

Широке використання радіаційно небезпечних та ядерних технологій, у тому числі атомної енергетики, зробило актуальним питання регламентації дозового навантаження на населення, що формується в результаті регламентної діяльності, та внаслідок можливих аварійних викидів. Ще до аварії на ЧАЕС, кілька міжнародних організацій підготували рекомендації щодо принципів та заходів обмеження наслідків ядерної аварії або радіоактивного забруднення. Аварія на ЧАЕС показала недоліки прогнозів та моделей, що використовувались при цих розрахунках. Зокрема, значне випадіння радіонуклідів спостерігалося на відстані сотень кілометрів, у той же час, як прийняті на той період сценарії гіпотетичної аварії рекомендували заходи в межах кількох кілометрів довкола аварійного об'єкту [1].

Досвід подолання наслідків аварії на ЧАЕС показав, що дуже складно достовірно оцінювати ступінь забруднення територій випадіннями твердих радіоактивних часток, значно простіше передбачити і контролювати надходження радіонуклідів із продуктами харчування.

Мірою впливу радіації на організм взагалі є річна ефективна доза опромінення Dр. Після споживання харчових продуктів, що містять радіонукліди, ефективна доза опромінення буде залежати від виду радіонуклідів (їх хімічних, біологічних особливостей та характеристик), питомої активності, віку людини, її маси тіла та метаболічних процесів. Розрахунок цієї дози виконується за формулою:

,   (1)

де K_{д Cs} і K_{д Sr} — значення дозових коефіцієнтів для ¹³⁷Сs, ⁹⁰Sr відповідно (K_{д Cs} = 1•10^-8Зв/Бк; K_{д Sr} = 3,7•10^-8Зв/Бк) [2];
m_рi — річне споживання і-го продукту харчування;
А_{Cs i}, А_{Sr i} — значення питомих активностей цезію-137 і стронцію-90 у даному і-му продукті.

За даними [3], формування дози внутрішнього опромінення нині на 80—95% зумовлено радіонуклідами, що надходять з продуктами харчування. При цьому 94% всієї чорнобильської дози формується за рахунок радіоактивно забруднених продуктів харчування (молока — 55%, м'яса — 12%, картоплі — 13%). Зокрема, з м'ясними і молочними продуктами надходить 70—80% радіоцезію та 60—70% радіонуклідів стронцію [4, 5].

Здатні накопичувати радіоактивні речовини та постачати їх в організм людини не тільки сільськогосподарські продукти, а і різноманітні організми прісноводних та лісових біоценозів. Підраховано, що регулярне споживання грибів та ягід може збільшити вміст радіоцезію в організмі майже на 40%.

Одним із важливих заходів щодо зменшення доз опромінення населення є встановлення гігієнічних регламентів вмісту радіонуклідів у продуктах харчування та питній воді. На сьогоднішній день, коли минуло майже 18 років після Чорнобильської катастрофи, найбільш значними і небезпечними в радіаційно-гігієнічному відношенні є такі радіонукліди як цезій-137 і стронцій-90. Величезні контингенти населення, у тому числі діти, вимушені протягом тривалого часу споживати раціони з вмістом цих радіоактивних речовин, що веде до накопичення їх в організмі та призводить до хронічного внутрішнього опромінення. На жаль, на сьогодні ні для стронцію, ні для цезію не знайдено ефективних декорпорантів. Тому гігієнічні регламенти вмісту радіонуклідів у харчових продуктах та питній воді нині залишаються одним із основних засобів профілактики внутрішнього опромінення населення.

При нормуванні вмісту радіоактивних речовин у продуктах харчування необхідно розглянути три групи питань:
- встановлення ліміту дози опромінення;
- добовий раціон, його маса та складові;
- введення коефіцієнтів для врахування фактору розбавлення.

Існуюча система радіаційного нормування харчових продуктів, перш за все, пов'язана з наслідками аварії на ЧАЕС. Перші санітарно-гігієнічні обмеження вмісту радіонуклідів у продуктах харчування були встановлені у вигляді "Тимчасових допустимих рівнів...", що регламентували вміст йоду-131, цезію-134 та 137. Згодом, основну роль у формуванні дози внутрішнього опромінення зайняли цезій-137 і стронцій-90.

Починаючи з "Тимчасових допустимих рівнів...", що були введені в дію у 1986 р., регулярно здійснювався їх перегляд, що було пов'язано з реальними темпами очищення сільськогосподарської сировини в результаті природних та антропогенних чинників, та доцільністю введення більш жорстких нормативів. За останні роки спостерігається істотне зниження міграції радіонуклідів цезію з грунту в трофічні ланцюжки залежно від типу грунту та характеристик пасовищ. Автори [6, 7, 8] констатують збільшення із часом обмінного ⁹⁰Sr у грунті та як наслідок підвищення рівня радіоактивного забруднення рослинності. За деякими данними [9] буде спостерігатися збільшення активності мобільних форм ⁹⁰Sr в нейтральних грунтах, у той час як для кислих грунтів динаміка мобільних форм радіостронцію вже пройшла свій максимум, та з плином часу обумовлене цим фактором радіоактивне забруднення рослинності буде зменшуватися. Природна динаміка цього процесу зумовлює актуальність і правомірність постановки питання про систематичний перегляд нормативів вмісту радіонуклідів у продуктах харчування.

На сьогодні вміст ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді регламентуються "Допустимими рівнями вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в продуктах харчування та питній воді" (ДР-97) [10], що були введені в дію Постановою Головного державного санітарного лікаря України №61 від 05.11.97 р. і орієнтовані на ситуацію, що склалась на той час у сферах сільськогосподарської галузі та виробництва продуктів харчування у зв'язку з аварією на Чорнобильській АЕС.

При розробці документу виходили з того, що річна ефективна доза внутрішнього опромінення за рахунок ізотопів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, що містяться в продуктах харчування, не повинна перевищувати 1мЗв, тобто:

   (2)

Очевидно, в історичному аспекті цей документ є перехідним між тимчасовими нормативами в умовах аварії, які орієнтувалися на існуючу тоді ситуацію, та наступним документом, який би принципово зводив до мінімуму можливе надходження радіонуклідів в умовах пізньої стадії аварії.

Оцінка придатності до реалізації і вживання даного (і-го) продукту харчування виконується шляхом перевірки співвідношення:

,   (3)

де А*_Сs і А*_Sr — результати вимірів питомих активностей радіонуклідів ¹³⁷Сs, ⁹⁰Sr відповідно в даному продукті харчування;
ДР_Сs і ДР_Sr — норми вмісту цезію-137 і стронцію-90 для даного продукту харчування.

Але необхідно відмітити, що при виконанні умови (3) не завжди буде виконуватися умова (2).

Для цього є кілька причин.

По-перше, з нерівності (2), з урахуванням (1) ніяким чином не може бути отримана нерівність (3), навіть для одного окремо взятого продукту харчування. Але ж оцінка придатності продукту виконується саме шляхом перевірки умови (3), хоча оцінка дози внутрішнього опромінення — за формулою (1).

До того ж ДР_Сs і ДР_Sr — значення допустимих рівнів вмісту радіонуклідів ¹³⁷Сs і ⁹⁰Sr у продуктах харчування (п.4 ДР-97) з врахуванням (3) не є такими. Адже теоретично, та й практично, при наявності у продукті цезію-137, у якійсь кількості буде присутній і стронцій-90, і навпаки. По-цьому для виконання умов (3) завжди А_Сs<ДР_Сs, а А_Sr<ДР_Sr.

Згідно НРБУ-97 [11] "допустимий рівень (ДР) — похідний норматив для надходження радіонуклідів в організм людини за календарний рік, усереднених за рік потужності еквівалентної дози, концентрації радіонуклідів у повітрі, питній воді та раціоні, щільності потоку часток і т.п., розрахований для референтних умов опромінення і значень лімітів доз".

Таким чином, термін "допустимий рівень", прийнятий у ДР-97, не відповідає визначенню, даному в НРБУ-97.

По-друге, саме поняття "результат виміру" (п.3.5 ДР-97) [10] містить деяку невизначеність. Так, згідно п.5.1 діючого ДСТУ 2681-94 [12] "результат вимірювання — це значення фізичної величини, знайдене шляхом її вимірювання". Далі в ДСТУ 2681-94 наведено дві примітки:

Примітка 1. Термін рівнозначно відноситься до показу, не виправленого чи виправленого результату, та середнього з декількох вимірювань.

Терміни, що вживаються в ДР-97, не мають ні уточнень, ні визначень.

Примітка 2. Результати вимірювань можуть використовуватися за умови, якщо відомі відповідні характеристики похибок вимірювань.

Для вимірів радіаційних параметрів продуктів харчування це має особливе значення, тому що досить істотний внесок у відхилення річної ефективної дози опромінення від заданого значення можуть внести похибки вимірювань у процесі виконання радіаційного контролю (РК).

Згідно з ДСТУ 3743-98 "Державна повірочна схема для засобів вимірювань активності, питомої активності та об'ємної активності радіонуклідів" [13] границі допустимої відносної похибки робочих засобів вимірювальної техніки dА не повинні перевищувати 40%.

Відповідно до діючих методичних вказівок МИ1317-86 [14], результат контролю повинен оцінюватися параметрами, що характеризують його достовірність. Одним із таких параметрів є імовірність виявлення непридатного до вживання продукту. Вона залежить від абсолютних похибок вимірювань D_Sr і D_Сs, а також від допустимих рівнів, у даному випадку ДР_Сs і ДР_Sr.

Якщо позначити:

   (4)

то абсолютна похибка визначення параметра в — Dв буде:

   (5)

Згідно з [14] для забезпечення заданого значення ймовірності (0,95) невиходу параметра за межі в_зад необхідно дотримуватися умови:

   (6)

З огляду на те, що згідно (3) в_зад=<1, можна записати:

   (7)

На рис. 1 в осях системи координат О, А_cs, А_sr показана область допустимих значень активностей цезію-137 і стронцію-90 в овочах (при виконанні умови (3)). Штрихуванням виділена область невизначеності, що обумовлена похибками вимірювань А*_Сs і А*_sr. Штрихуванням уздовж координатних осей показані зони невизначеності, обумовлені мінімально вимірюваною активністю.

З рисунку видно, що неврахування в процесі радіаційного контролю цих зон невизначеності може призвести до значного зниження достовірності контролю взагалі. Тому при розробці нових ДР необхідно закласти вимоги до метрологічного забезпечення процесу контролю.

Новим документом повинні встановлюватися гігієнічні нормативи вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді, а також вимоги по дотриманню вказаних нормативів при виготовленні, експорті та обороті харчових продуктів.

Новий документ мусить відображати не стільки ситуацію, що склалася в результаті аварії на ЧАЕС, скільки регламентувати один з показників якості продуктів харчування з урахуванням діючих в Україні ГОСТ та ДСТУ. Тільки тоді можна говорити про державну гарантію радіаційної якості продуктів харчування, що реалізуються через торговельну мережу, надходять у мережу громадського харчування. При цьому в будь-якому випадку, поза межами впливу цього документу залишається продукція, вирощена для приватного вжитку сільським населенням. Ця проблема потребує вирішення, оскільки певна частина сільського населення України щорічно отримує високі дози (індивідуальні — більше 1 мЗв і колективні — більше за 200 людино-зівертів) за рахунок споживання радіоактивно забруднених продуктів харчування.

Таким чином, для забезпечення належного місця данного документа у нормативно-правовому полі України концептуальні основи гігієнічної регламентації радіонуклідів у продуктах харчування мають відповідати наступним вимогам:
- номенклатура продуктів, що підлягають радіаційному контролю, повинна бути адекватна перелікам, що використовуються в інших нормативних документах;
- при розрахунках доз внутрішнього опромінення використовувати єдиний раціон харчування;
- при нормуванні — враховувати реальні рівні вмісту радіонуклідів та відносний внесок окремих компонентів раціону в надходження стронцію-90 та цезію-137;
- враховувати кумулятивну дію кількох радіонуклідів шляхом використання при розрахунках прийнятих дозових коефіцієнтів [2];
- формули, що використовуються для розрахунків річної дози ДР і нерівності для перевірки придатності продуктів до споживання, мусять мати однакові області допустимих значень; - термінологія в документі, а також методичний підхід до оцінки придатності продукту харчування до реалізації мають відповідати діючим в Україні нормативно-правовим документам.

При розробці проекту нових регламентів "Допустимих рівнів вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді" необхідно вирішити кілька принципових питань. Перше з них — встановлення рівня дії при забрудненні продуктів харчування.

Заходи з радіаційної безпеки, що були прийняті в СРСР після аварії на ЧАЕС у 80-х роках, були направлені на обмеження індивідуальних пожиттєвих доз. Так, у 1988 р. була прийнята "Концепція безпечного проживання 350 мЗв (35 бер) за життя".

Відповідно їй за 70 років життя людина може щорічно отримувати еквівалентну дозу 5 мЗв (0,5 бер), окрім всіх інших джерел іонізуючого випромінювання природного та штучного походження. Пізніше, в 1990 р., була висунута концепція безпечного проживання, що встановлювала понад фонову річну еквівалентну дозу в 1 мЗв/рік або 70 мЗв (7 бер) за життя.

Відповідний рівень було закріплено в нормативних актах України, але не завжди адекватно, що викликає великі розбіжності в їх трактуванні. Так, відповідно "Норм радіаційної безпеки України" (НРБУ-97) [11] річна доза опромінення населення не повинна перевищувати основну межу дози (1 мЗв). В основу НРБУ-97 було покладено "Рекомендації МКРЗ 1990 року" [15]. Ці рекомендації піддаються гострій критиці з боку достатньо авторитетних організацій та окремих вчених Франції, США, Росії [16] та інших країн. Слід нагадати, що Публікація 60 розроблялась під впливом чорнобильського синдрому, в умовах політичного тиску і в ній були суттєво знижені допустимі дози опромінення населення. Крім того, у зв'язку з відсутністю нині переконливих доказів існування порогу, в Публікаціях МКРЗ рекомендується при розробці нормативів виходити з концепції безпорогової лінійної залежності доза-ефект.

Звичайно, простіше за все використовувати міжнародні рекомендації, тим більше, що при цьому виникає бажана для світового співтовариства уніфікація стандартів. Але це є недопустимим без аналізу конкретних технічних та економічних можливостей держави. Всі первинні дані, що використовуються для нормування радіаційних величин та лімітів доз, повинні мати технічне, економічне, математичне та біологічне обґрунтування. Вони повинні базуватися на рівні технологій, що використовуються в державі, реально існуючій економічній ситуації, результатах епідеміологічних досліджень з достатнім числом вибірок, з метою отримання достатньої точності (достовірності) величини радіаційного ефекту, що необхідно встановити, а також оцінкою величини похибки та достовірності результатів [17]. Одним із шляхів вирішення проблеми радіаційного захисту населення в цілому могла б бути концепція радіаційного захисту населення з визначенням загального (сукупного) ліміту дози від усіх джерел опромінення — природного, техногенно підсиленого й аварійного. Наприклад, хоча б на рівні 6 мЗв/рік (0,6 бер/рік), тобто 42 бер за 70 років життя [18].

Нині в існуючому нормативному полі [11] з лімітом дози порівнюється сума ефективних доз від всіх індустріальних джерел опромінення. До цієї суми не входять дози:
- дози, що одержані при медичному обстеженні або лікуванні;
- опромінення від природних джерел;
- пов'язані з аварійним опроміненням;
- опромінення від техногенно-підсилених джерел природного походження.

Таким чином, відповідно п.5.1.5 НРБУ-97 вплив опромінення в результаті аварії на ЧАЕС формально не входить до квоти річної ефективної дози 1 мЗв [11].

Зауважимо, що в Законі України "Про правовий режим територій, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", визначено, що при забрудненні радіонуклідами довкілля понад доаварійний рівень, що призводить до опромінення населення понад 1 мЗв за рік, є необхідність проведення контрзаходів. Ні в Законі України "Про правовий режим територій, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи" [19], а ні в НРБУ-97 не виділено квоту річної ефективної дози внутрішнього опромінення, так само як не виділений рівень дії при наявності радіоактивного забруднення окремим радіонуклідом, як це зроблено в НРБ-99 (0,3 мЗв/рік) у Росії [20].

ДР-97 також не дають чіткої відповіді про допустимий вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді. Так, в п.2.4 ДР-97 [10] сказано, що рівні встановлені, виходячи з того, що вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr в продуктах харчування і питній воді має забезпечити неперевищення границі річної ефективної дози внутрішнього опромінення 1 мЗв. При цьому опромінення за рахунок надходження інших техногенних та природних радіонуклідів не враховується. Але вже в п.3.1 [10] відмічено, що значення допустимих рівнів мають забезпечити неперевищення границі очікуваної річної ефективної дози (1 мЗв) за рахунок внутрішнього опромінення, окремо від радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, які надходять протягом року в організм з продуктами харчування та питною водою.

Якщо ж розглянути референтні рівні споживання продуктів харчування та допустимі рівні їх забруднення відповідно ДР-97, то розрахункове добове надходження ¹³⁷Cs буде 195,3 Бк та ⁹⁰Sr — 41,7 Бк. Дозове навантаження, що формується продуктами харчування за рік від ¹³⁷Cs, становитиме 0,71 мЗв, а від ⁹⁰Sr — 0,56 мЗв. Внесок води в формування дози незначний: ¹³⁷Cs — 0,016 мЗв, а ⁹⁰Sr — 0,06 мЗв, і в цілому річна доза становитиме 1,35 мЗв/рік. При цьому рівні річного опромінення від кожного окремого радіонукліду є перевищеними (від ¹³⁷Cs — 0,726 мЗв, а від ⁹⁰Sr — 0,62 мЗв).

У п. 3.2 ДР-97 наведена активність добового раціону від ¹³⁷Cs — 210 Бк/добу, а від ⁹⁰Sr — 35 Бк/добу. При цьому вказано, що ці цифри не є регламентами, а використовуються лише для розрахунків значень ДР-97. Але і при таких рівнях активності добового раціону річні дози становитимуть від ¹³⁷Cs 0,77 мЗв/рік, а від ⁹⁰Sr — 0,5 мЗв/рік. Тобто, річна доза становитиме 1,3 мЗв/рік, що не відповідає твердженню п.2.4 цього документу.

Враховуючи вищевказані розбіжності та невідповідності в існуючому нормативному полі, при розробці нових ДР було б доцільним виходити з того факту, що вміст ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування є результатом аварії на ЧАЕС (крім забруднень у результаті глобальних випадінь), а доза внутрішнього опромінення за рахунок споживання продуктів харчування є найбільш значною. Таким чином, весь ліміт дози річного опромінення (1 мЗв) виділяється на дозу від радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, що надходять протягом року в організм людини із продуктами харчування та питною водою. При цьому при розрахунках нормативів вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr може не враховуватись доза за рахунок зовнішнього опромінення та доза опромінення, зумовлена глобальними випадіннями (приблизно 0,005 мЗв/рік), оскільки їх вклад в сумарну ефективну дозу практично не суттєвий, і це дозволяє знехтувати ними.

Забезпечення встановлених рівнів вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування досягається:
- виключенням таких продуктів, що не відповідають стандартам;
- використанням додаткових способів переробки харчової сировини;
- обмеженням вживання дикорослих грибів та ягід;
- застосуванням різних методів зниження індивідуальних доз (у тому числі контроль за використанням калійних добрив та фероціанідних добавок у кормах тварин).

Реалізація цих підходів вимагає значного підвищення рівня радіологічного контролю продуктів харчування, але їх реалізація сприяла б забезпеченню низьких індивідуальних доз опромінення населення України.

При розробці нової редакції ДР слід дотримуватись таких принципів[11]:

Виправданості. Встановлені допустимі рівні вмісту цезію-137 та стронцію-90 у продуктах харчування не повинні бути пов'язані з додатковими витратами на контрзаходи. За даними, що були отримані в процесі радіаційного контролю продуктів харчування, немає підстав очікувати масового перевищення вмісту цезію-137 та стронцію-90 в окремих видах продуктів харчування, а, отже, і витрат, пов'язаних із відбракуванням продукції. Виходячи із цієї позиції, допустимі рівні вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у зерні, що імпортується у великих об'ємах, повинні узгоджуватися з нормативами країни-імпортера.

Неперевищення. Встановлені рівні вмісту цезію-137 та стронцію-90 у продуктах харчування мають гарантувати неперевищення допустимих рівнів надходження радіонуклідів цезію-137 та стронцію-90 через органи травлення за рік (ALI _B ^ingest).

Оптимізації. Найбільш яскраво видно цей принцип на прикладі води. Відповідно до діючого документу ДР-97 допустимий рівень вмісту цезію-137 та стронцію-90 у воді становить 2 Бк/л, у той час як згідно НРБУ-97 допустима концентрація у воді (РС _B ^ingest) для цезію-137 — 100 Бк/л, а для стронцію-90 — 10 Бк/л. За даними багаторічних спостережень не було зафіксовано значного перевищення рівнів, що встановлені ДР-97, тому, на наш погляд, немає сенсу їх змінювати (послаблювати).

Закріплення досягнутого рівня благополуччя. Цей принцип у повній мірі стосується наведеного прикладу з нормування вмісту радіонуклідів у воді. Аналогічний підхід до встановлення нормативів на продукти дитячого харчування.

Не менш актуальне питання, яке потребує вирішення при розробці нових ДР — це визначення раціону, що був би придатним для розрахунків добового надходження активності за рахунок ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr. Нині немає визначеного референтного раціону для населення України, який можна було б прийняти за основу для розрахунків добового надходження радіонуклідів. Дані про раціони, отримані в результаті опитувань населення постраждалих територій, неприйнятні для таких розрахунків, оскільки відображають особливості раціону населення саме тих територій, де значна його частина населення споживає продукти лісу. Доцільним було б взяти основні складові раціону та рівні споживання фактичного середньостатистичного раціону жителів України за станом на 2002 р., або прийняті Постановою КМ України №656 від 14.04.2003 р.[21], а рівні споживання води — відповідно НРБУ-97 табл. Д 2.5 [11].

У таблиці 1 наведено порівняння раціонів ДР-97 [6], Постанови КМ України №656 [17] та фактичних середньостатистичних за останні 11 років[22].

Таким чином, маса добового раціону, що покладена в основу розрахунків ДР-97 становить 2,410 кг. Для порівняння: маса добового раціону відповідно ДУА-96 (Росія) — 1,86 кг. Раціон, покладений в основу розрахунків ДР-97 (Україна), значно більший, науково необґрунтований із позицій фізіологічних норм (зокрема для молока) і не може слугувати для розрахунків радіаційно-гігієнічних нормативів для різних груп населення. Можна скільки завгодно дискутувати про невідповідність чи нереальність раціону, затвердженого Постановою КМ України №656 від 14.04.2003 р., але він більше відповідає дійсності. Саме ці рівні споживання тепер використовуються в їдальнях дитячих дошкільних закладів, шкіл, лікарень тощо.

Відхилення добового (річного) споживання і-го продукту харчування m*_i від прийнятого m_i у розрахунковому раціоні, може привести до деякого відхилення D_р від заданого значення. Це відхилення обумовлене двома складовими: груповим та індивідуальним. Іншими словами, значення m_i — є випадковими величинами, причому корельованими, котрі повинні характеризуватися середньоквадратичними відхиленнями (СКВ) S_mi, математичним очікуваннями (МО) M_m i і матрицею кореляції r_m i j.

З огляду на велике число факторів, що впливають на m*_i, можна припустити, що закон розподілу даної випадкової величини буде близький до нормального [23], тоді СКВ S_mi буде:

   (8)

де S_r m i і S_u m i — СКВ групового та індивідуального відхилення m_i.

Групове відхилення — відхилення mi, характерне для цілого регіону, міста, селища, пов'язане з особливостями їхнього постачання продовольством, і по своїй суті — це відхилення математичного очікування M_i для даної групи.

Індивідуальне відхилення — у першу чергу, може бути пов'язане з матеріальним достатком.

У таблиці 2 представлені дані про можливі дози внутрішнього опромінення при споживанні продуктів харчування, вміст радіонуклідів у яких дорівнює значенням допустимих рівнів ДР-97.

Як видно з таблиці 2, найбільш значний внесок у річну дозу Dр можуть дати чотири продукти харчування з основного раціону — це:
молоко — 32%;
м'ясо —-9%;
картопля — 9%;
овочі —-6%.

СКВ річної дози S_D може бути знайдене за формулою:

   (9)

У свою чергу, СКВ річних доз від цезію-137 S_D Сs та стронцію-90 S_D Sr визначаються з виразів [24]:

,   (10)

   (11)

Значення СКВ S mi, а також коефіцієнти кореляції r_i j, а вірніше, матриця кореляції може бути отримана лише на основі статистичних досліджень споживання продуктів харчування в різних регіонах різними верствами населення.

Однак, для наближеної оцінки значення S_D можна вважати, що найбільшій варіації споживання піддаються такі продукти як м'ясо, риба, картопля і хліб і, можливо, молоко (таблиця 3).

У результаті розрахунків, що виконані за формулами (10) и (11), отримано S_D Сs = 0,09 мЗв²/рік²; S_D Sr = 0,05 мЗв²/рік².

Таким чином, з імовірністю 0,95, навіть при виконанні умови (2) річна доза D_р не вийде за межі інтервалу D_р±0,17 мЗв/рік.

Оцінка дози внутрішнього опромінення від ¹³⁷Cs (у тому числі інкорпорованого), що надходить із продуктами харчування, повинна проводитись згідно затверджених методичних вказівок та з урахуванням результатів досліджень періоду напіввиведення ¹³⁷Cs з організму різних вікових категорій населення, що постраждало від аварії на ЧАЕС. Оцінка ж дози опромінення за рахунок ⁹⁰Sr має проводитися з врахуванням вікозалежних дозиметричних моделей та вікової структури населення України [2].

Традиційно допустимі рівні забруднення розраховуються таким чином, щоб при споживанні річного раціону, кожен продукт якого забруднений рівно на допустимому рівні, не перевищувався річний ліміт ефективної дози опромінення, тобто виконувалося співвідношення (2) з урахуванням (1).

Існує низька ймовірність, що всі зразки продукту мають однаковий (максимальний) рівень забруднення. Отже, частина зразків забруднена нижче встановленого рівня, частина — вище встановленого рівня. Якщо споживаються перші, то наявним є певний запас консервативності, а вибраковка останніх призводить до економічних збитків. Маючи запас консервативності для раціону, можна корегувати допустимі рівні та зменшити збитки через вибраковку, відповідно до загальноприйнятих принципів оптимізації радіаційного захисту.

Таким же чином необхідно враховувати при встановленні рівнів вмісту ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr "фактор розбавлення", оскільки завдяки товарообміну існує незначна ймовірність, що весь раціон буде сформований продуктами харчування з максимальним вмістом радіонуклідів. Така ймовірність залежить від виду продукції, місця проживання споживача (регіон) та типу місцевості (село чи місто).

Нові ДР повинні регламентувати вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у питній воді та продуктах харчування, що виготовлені в Україні, чи ввозиться на територію держави з метою реалізації. Вміст радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продовольчій сировині, що планується переробити, необхідно нормувати окремим документом, і він може перевищувати значення, встановлені ДР, оскільки переробка сировини дозволяє знизити вміст радіонуклідів у готовому продукті.

Ще одним питанням, дещо формальним, яке потребує вирішення при розробці нової редакції ДР, є узгодження переліку продуктів харчування з номенклатурою, що застосовується в інших нормативних документах у сфері безпеки та якості продуктів харчування. Вирішення цієї проблеми дозволить диференціювати нормативи до окремих груп продуктів харчування, де в результаті технологічної переробки спостерігається концентрація радіонуклідів. Розширення ж переліку запобігатиме віднесенню будь-якого продукту із значним рівнем вмісту радіонуклідів (¹³⁷Cs до 600 Бк/кг та ⁹⁰Sr до 200 Бк/кг) до категорії "Інші продукти", відповідно ДР-97.

Неодноразово виникало і виникає питання про доцільність розробки національних нормативів, що принципово відрізняються від нормативів інших європейських країн. Тут можна відмітити наступне: діючі нормативи для території України були сформовані в умовах подолання наслідків аварії на ЧАЕС (пізня стадія аварії) та у відповідності з рекомендаціями МКРЗ. У той же час документи Європейського союзу розроблялись із врахуванням гіпотетичної радіаційної аварії. В Україні ж ситуація принципово відмінна, оскільки значна частина населення зазнає хронічного внутрішнього опромінення ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr, джерелами надходження яких є продукти харчування.

Задача нормування радіаційного фактору і його контролю може бути дещо спрощена, якщо сумарну річну дозу внутрішнього опромінення D_р представити у вигляді її складових, D_р i — доз, сформованих i-м продуктом харчування. Тоді:

,   (12)

де    (13)

Увівши поняття "ефективна активність":

   (14)

можна записати:

   (15)

При цьому для кожного продукту харчування мусить бути нормоване лише одне значення А_еф i, що, по своїй суті, є сумарною активністю радіонуклідів у даному продукті харчування, приведеною до активності цезію-137 (табл. 4).

Оцінка придатності до реалізації і вживання даного (і-го) продукту харчування виконується шляхом перевірки виконання співвідношення:

   (16)

При цьому усувається невизначеність в оформленні результатів контролю.

З огляду на лінійну залежність ризику від ефективної дози [11] опромінення, підсумовування доз D_р i, по суті є підсумовуванням ризиків.

Цей підхід дає можливість оцінювати продукти харчування за сумарним ризиком, з врахуванням радіаційного, хімічного і біологічного факторів.

Висновки:

1. У зв'язку з наведеними вище невідповідностями та розбіжностями законодавчого та нормативно правового, існуючого нині, поля необхідно провести його ревізію та узгодження. Оптимальним був би перехід до концепції єдиного нормування річної ефективної дози опромінення населення.

2. Оцінка вмісту радіонуклідів у продуктах харчування повинна розглядатися не як результат ситуації, що склалась, а як один із показників безпеки та якості.

3. Діюча система оцінки придатності продуктів харчування для споживання є некоректною, тому що не враховує похибки вимірів питомих активностей радіонуклідів, що містяться в них.

4. Оцінку придатності продуктів харчування для споживання доцільно робити за їх ефективною питомою активністю (сумарної активності, приведеної до активності цезію-137).

Література
1. Доклад Генерального директора ВОЗ "Радионуклиды в продуктах питания: рекомендации ВОЗ по производным уровням, требующим вмешательства" ЕВ81/29-9 ноября 1987 г.; М., 1987. —С. 154—159.
2. Радіаційно-дозиметрична паспортизація населених пунктів території України, що зазнали радіоактивного забруднення внаслідок аварії на ЧАЕС, включаючи тиреодозиметричну паспортизацію, К., 1996. —С. 157.
3. П'ятнадцять років Чорнобильської катастрофи. Досвід подолання. Збірка тез. —К., 2001.
4. Книжников В.А., Бархударов Р.М., Брук Г.Я. и др. // Медицинские аспекты аварии на Чернобыльской атомной электростанции. —К., 1988. —С. 66—76.
5. Василенко И.Я. Продукты питания — источники поступления радионуклидов в организм людей // Вопр.питання. —1986. —№2. —С. 3—8.
6. Konoplev A.V., Bulgakov A.A., Porov V.E., Bobovnikova I.I.//Analyst. —1992. —Vol. 117. —P. 1041—1047.
7. Oughton D.H., Salbu B., Brand T.L., et al.//Analyst. —1993. —Vol. 118. —P. 1101—1105.
8. Kashparov V.A., Oughton D.H., Zvarych S.I.// Health Phys. —1999. —Vol. 76, №3. —Р. 251—259.
9. Зварич С.І. Радіаційно-гігієнічна оцінка паливних часток, що виникли в результаті аварії на ЧАЕС; // Гігієнічна наука та практика на рубежі століть: Матеріали XIV зїзду гігієністів України. Дніпропетровськ, 2004.
10. Допустимі рівні вмісту радіонуклідів ¹³⁷Cs та ⁹⁰Sr у продуктах харчування та питній воді (ДР-97). —К., 1997. —8 с.
11. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). —К., 1998. —125 с.
12. ДСТУ 2681-94 Державна система забезпечення єдності вимірювань. Метрологія. Терміни та визначення.
13. ДСТУ 3743-98 Державна повірочна схема для засобів вимірювань активності, питомої активності та об'ємної активності радіонуклідів.
14. МИ1317-86 Методические указания: Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. —М.: Изд стандартов, 1986. —29 с.
15. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. New York: Pergamon Press, 1991. —197 p. (Publication JCRP№ 60).
16. Кеирим-Маркус И.Б. Радиационная биология // Радиоэкология, 1998, т.38. Вып.5. —С. 673—683.И 17. Носовский А.В. Дозы облучения, полученные в результате аварии на Чернобыльской АЭС, и медицинские эффекты // Ядерная и радиационная безопасность. —2003. —№1. —С. 11—23.
18. Соломатін Ю. Куди нас винесе Чорнобильський Тягни-Штовхай? // Матеріали парламентських слухань "18-та річниця Чорнобильської катастрофи. Погляд у майбутнє".
19. Закон України "Про правовий режим територій, що зазнали радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи" №791а-ХІІ від 27.02.91 р.
20. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99) СП2.6.1. 758—99.
21. Постанова КМ України №656 від 14.04.2003 р. "Про затвердження наборів продуктів харчування, наборів непродовольчих товарів та наборів послуг для основних соціальних і демографічних груп населення".
22. Річна статистична інформація. Витрати та ресурси домашніх господарств. (www.ukrstat.gov.ua/richna/dvdg/dvdg_/2003.htm).
23. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. —М.: Наука, 1988. —480 с.
24. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. —Л.: Энергоатомиздат, 1990. —228 с.